MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

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Ifpa - Campus Cameta

Joao Vitor Aquino

06/04/2022

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIENCIA E
TECNOLOGIA DO PARÁ - IFPA

PROF. SÉRGIO R. L. VIEIRA

1 MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
1.1 CONCEITO
São considerados como materiais de construção todos os corpos, objetos ou
substâncias que, industrializados ou não, são usados em qualquer obra de
Engenharia Civil.
1.2 HISTÓRIA DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
A história dos materiais de construção acompanha a própria história do homem,
pois este sempre buscou na casa um local de abrigo e segurança imprescindível
à sua sobrevivência e um ponto de referência fundamental para o seu
relacionamento com o mundo. A importância dos materiais na história do homem
é tal que, nos primórdios, ela foi dividida conforme a predominância do uso de
um ou de outro: Idade da Pedra, Idade do Bronze; ou por seus melhoramentos:
Idade da Pedra Lascada e Idade da Pedra Polida.
A princípio o homem empregava os materiais da forma como os encontrava na
natureza, passando a modelá-los e adaptá-los às suas necessidades. A
evolução dos materiais, inicialmente, se deu a passos lentos. Segundo Verçosa
(2000), até a época dos grandes descobrimentos, a técnica resumia-se em
modelar os materiais encontrados de forma bruta na natureza: a pedra, a
madeira e o barro, e em menor escala, metais e fibras vegetais. Aos poucos, as
exigências do homem foram aumentando e assim, os padrões requeridos para
o uso dos materiais: maior resistência, maior durabilidade e melhor aparência.
Como por exemplo, o caso do concreto, que surgiu da necessidade de um
material resistente como a pedra, mas de moldagem fácil como o barro, ao que
respondeu, inicialmente, a pozolana, uma mistura de barro com cal gorda, muito
semelhante ao concreto atual. Depois surgiu a necessidade de estruturas
capazes de vencer vãos maiores, ao que se desenvolveu o concreto-ferro, hoje
concreto armado. A partir de então, começaram as pesquisas sobre os aços e
hoje, tem-se o concreto protendido em diversas estruturas. Ou como os casos
das madeiras e rochas, que, em virtude de suas “imperfeições” naturais e
extração limitada, encontram cada vez mais concorrência com os materiais

industrializados – que muitas vezes substituem com vantagens os elementos
naturais.
Através dos anos, os materiais e técnicas de construção foram mudando. Não
que o processo construtivo esteja relacionado a modismos, mas por causa de
uma super-oferta de novas tecnologias, que fizeram avançar esta área.
Os materiais ditos de construção, ou seja, os mais brutos que edificam as
construções, não mais se limitam a pedras e tijolos. Os blocos de concreto,
painéis pré-moldados e paredes dry-wall estão substituindo os materiais
convencionais, com certas vantagens como rapidez de execução e
racionalização da obra.
Para os profissionais e estudantes da área de edificações, o conhecimento dos
materiais e suas propriedades é imprescindível para a orientação da escolha
entre eles. A economia em uma obra depende muito da correta especificação
dos materiais, da relação custo-benefício, a médio e longo prazo. O
conhecimento detalhado do material especificado é fundamental para a
argumentação do profissional no momento da escolha do mesmo.
1.3 ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS
Um projeto de Engenharia não é composto apenas de plantas e cálculos,
também inclui uma parte em forma de redação, o memorial descritivo e
especificações técnicas.
A especificação técnica é um dos documentos que integram o projeto de
Engenharia, tem a finalidade de indicar minuciosamente as propriedades
mínimas que os materiais devem apresentar e a técnica que será empregada na
construção, por meio de redação, descrever e indicar os materiais a serem
empregados.
1.3.1 COMO ESPECIFICAR MATERIAIS
 Usar sempre da maior exatidão possível – definir todos os elementos que
possam variar de procedência;
 Citar dados técnicos do material desejado – mesmo que pareçam óbvios
para nós, podem não ser para o construtor;

 Nomear o material e também: a classificação, o tipo, a dimensão
desejada, cor, textura, padrão e, eventualmente, a procedência (marca);
 Não esquecer NENHUM material;
 Rever catálogos dos materiais especificados – e estar sempre atualizado;
 Organizar um guia para especificações, a fim de não esquecer detalhes
como rodapés, ferragens...
1.3.2 CRITÉRIOS PARA ESCOLHA DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
 Critérios técnicos: considerar as exigências do local em que o material
será aplicado e verificar as propriedades dos materiais disponíveis – tem
que haver compatibilização entre estes fatores.
Por exemplo, em áreas úmidas (banheiros, cozinhas, saunas) , necessita-
se material que não sofra deformações excessivas pela umidade, que
seja resistente a umidade, que seja impermeável; em áreas de grande
tráfego de pessoas, escolher para piso material resistente à abrasão
(desgaste) e resistente a riscos (dureza); para revestimento de fachadas,
o material deve ser resistente aos agentes atmosféricos (chuva, vento,
diferenças bruscas de temperatura, raios solares...).
 Critérios econômicos: considerar a natureza da obra – tipo (residencial,
comercial, pública, privada), os recursos disponíveis, as prioridades
definidas (relação custo-benefício, economia em longo prazo, custos de
manutenção). Se a obra tem orçamento limitado, se exige materiais mais
baratos ou que não exijam gastos com manutenção
Por exemplo: uma parede revestida de cerâmicas, inicialmente será mais
cara, mas não terá gastos com pinturas para manutenção); ou se pode-
se abusar nos custos, então, este critério não é o principal.
 Critérios estéticos: este fator é, de certa forma, mais subjetivo que os
outros dois. Depende do “gosto” de quem está especificando. Mas não
somente disso. Para que tenha um peso considerável, deve seguir uma
conceituação de projeto, uma proposta geral. Não apenas o gosto isolado
por um elemento/material. O material será escolhido, esteticamente, de
acordo com o que se propõe no projeto.
Por exemplo: “Será utilizado piso de tábua corrida na sala, porque se
propõe um ambiente sofisticado e, ao mesmo tempo aconchegante. Desta
forma, descartaram-se opções por pisos cerâmicos ou pedras, que são
pisos frios. A madeira adequa-se a esta proposta, porque é um material
nobre e resistente. O tipo de madeira escolhido foi o marfim, porque é
uma madeira clara, que ampliará o ambiente”. As respostas como:
“porque cai bem”, “fica bonito” ou “é charmoso” não são aceitas como
justificativas estéticas para o uso de um material (não por um técnico em
edificações).
1.4 PROPRIEDADES GERAIS DOS CORPOS
As propriedades gerais de um determinado corpo são as qualidades exteriores
que o caracterizam e o diferenciam dos demais. Ou seja, um determinado corpo

é conhecido e identificado por suas propriedades e pelo seu comportamento
perante os agentes exteriores.
1.4.1 Principais propriedades dos corpos
 Extensão (capacidade de ocupar um lugar no espaço)
 Impenetrabilidade (não permite que dois corpos ocupem o mesmo lugar
no espaço)
 Inercia (impede a mudança de local por si mesmos)
 Atração (capacidade de atrair matéria)
 Porosidade (descontinuidade da matéria)
 Divisibilidade (capacidade de dividir-se em porções menores)
 Indestrutibilidade (indestrutível)
1.4.2 Propriedades dos corpos sólidos
 Dureza (resistência ao risco)
 Tenacidade (resistência ao choque/percussão)
 Maleabilidade/plasticidade (capacidade de se adelgaçar)
 Ductilidade (capacidade de reduzir a fios, sem se romper)
 Durabilidade (capacidade de permanecer inalterados)
 Desgaste (perda de qualidades ou dimensões, por uso)
 Elasticidade (capacidade de retornar a forma inicial após a aplicação de
um esforço)
1.4.3 Esforços mecânicos
Os materiais de construção estão constantemente submetidos a solicitações
como cargas, peso próprio, ação do vento, entre outros,
que chamamos de
esforços. Dependendo da forma como os esforços se aplicam a um corpo,
recebe uma denominação. Os principais esforços aos quais os materiais podem
ser submetidos são:
 Compressão: esforço aplicado na mesma direção e sentido contrário que
leva a um “encurtamento” do objeto na direção em que está aplicado.
 Tração: esforço aplicado na mesma direção e sentido contrário que leva
o objeto a sofrer um alongamento na direção em que o esforço é aplicado.

 Flexão: esforço que provoca uma deformação na direção perpendicular
ao qual e aplicado.
 Torção: esforço aplicado no sentido da rotação do material.
 Cisalhamento: esforço que provoca a ruptura por cisalhamento.

1.5 CLASSIFICAÇÃO:

1.5.1 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.

1.5.2 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.

1.5.3 Quanto à aplicação

 SIMPLES OU BÁSICOS: são aplicados isoladamente. Exemplos: telha,
tijolo etc.
 PRODUZIDOS OU COMPOSTOS: são empregados conjuntamente.
Exemplos: concreto, argamassa etc.

1.5.4 Quanto à estrutura interna

 LAMELAR - Exemplo: argila.
 FIBROSA - Exemplo: amianto, madeira.
 VÍTREA - Exemplo: vidro.

 CRISTALINA - Exemplo: metais.
 AGREGADOS COMPLEXOS - Exemplo: concreto.
1.5.5 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...

 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. No domínio da construção, os materiais cerâmicos são
utilizados desde tempos imemoriais. EXEMPLO: Tijolos e blocos, telhas
cerâmicas, azulejos...

 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.

 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.

2 AGREGADOS
Agregado é o material particulado, incoesivo, de atividade química praticamente
nula, constituído de misturas de partículas cobrindo extensa gama de tamanhos.
O termo “agregado” é de uso generalizado na tecnologia do concreto; nos outros
ramos da construção é conhecido, conforme cada caso, pelo nome específico:
filer, pedra britada, bica-corrida, rachão etc.
Especificamente na construção civil a definição de agregado pode ser resumida
como: material granuloso e inerte, que entra na composição das argamassas e
concretos, contribuindo para o aumento da resistência mecânica e redução de
custo na obra em que for utilizado.
A maioria dos agregados encontra-se disponível na natureza, como é o caso das
areias, seixos e pedras britadas. Alguns passam por processos de
beneficiamento como é o caso das britas, cuja rocha é extraída de uma jazida e
precisa passar por diversos processos de beneficiamento para chegar aos
tamanhos adequados aos diversos usos.
Existem ainda alguns subprodutos de atividades industriais que são utilizados
como agregados, como é o caso da escória de alto-forno, que é um resíduo
resultante da fabricação de ferro gusa e alguns materiais reciclados, porém, seu
uso se restringe a aplicações onde o critério resistência é menos significativo.
2.1 CLASSIFICAÇÃO DOS AGREGADOS
Os agregados podem ser classificados segundo a origem, as dimensões das
partículas e o peso específico aparente.
2.1.1 Segundo a origem:
 Naturais: já são encontrados na natureza sob a forma definitiva de
utilização (areia de rios, seixos rolados, cascalhos, pedregulhos...)
 Industrializados: são os que têm sua composição particulada obtido
por processos de industriais. Tendo como matéria-prima (argila,
escória de alto-forno e rochas)

2.1.2 Segundo as dimensões das partículas
 Miúdo: as areias.
 Graúdo: os cascalhos e as britas.
A NBR 7211 classifica os agregados de acordo com o tamanho em:
Agregado Miúdo: Materiais que cujos grãos, em sua maioria passem pela
peneira ABNT 4,75 mm e ficam retidos na peneira de malha 150 μm.
Agregado Graúdo: Materiais cujos grãos passam pela peneira de malha nominal
75 mm e ficam retidos na peneira ABNT 4,75 mm.
2.1.3 Segundo o peso específico
Conforme a densidade do material que compõe as partículas do material, os
agregados são classificados em leves, médios e pesados.
2.2 CARACTERÍSTICAS DOS AGREGADOS.
2.2.1 Industrializados
 Brita: agregado obtido a partir de rochas compactas que ocorreram em
jazidas, pelo processo industrial de fragmentação da rocha maciça.
 Rachão: agregado constituído do material que passa no britador primário
e é retido na peneira de 76mm. É a fração acima de 76mm da bica-corrida
primária. O rachão também é conhecido como “pedra de mão” e
geralmente tem dimensões entre 76 e 250mm.
 Bica-corrida: material britado no estado em que se encontra à saída do
britador. Chama-se primária quando deixa o britador primário (graduação
na faixa de 0 a 300 mm) e secundária, quando deixa o britador secundário
(graduação na faixa de 0 a 76 mm).
 Pedra Britada: produto da diminuição artificial de uma rocha, geralmente
com o uso de britadores, resultando em uma série de tamanhos de grãos
que variam de 2,4 a 64mm. Esta faixa de tamanhos
é subdividida em cinco
graduações, denominadas, em ordem crescente, conforme os diâmetros
médios: pedrisco, brita 1, brita 2, brita 3 e brita 4.
 Pó de pedra: Material mais fino que o pedrisco, sendo que sua graduação
varia de 0/4,8mm. Tem maior porcentagem de finos que as areias
padronizadas, chegando a 28% de material abaixo de 0,075, contra os
15% da areia para concreto.
 Areia de brita: obtida dos finos resultantes da produção da brita dos quais
se retira a fração inferior a 0,15mm. Sua graduação é 0,15/4,8mm.

 Fíler: Agregado de graduação 0,005/0,075; com grãos da mesma
grandeza de grãos de cimento. Material obtido por decantação nos
tanques das instalações de lavagem de britas das pedreiras. É utilizado
em mastiques betuminosos, concretos asfálticos e espessamentos de
betumes fluídos.
 Restolho: material granular de grãos frágeis que pode conter uma parcela
de solos. É retirado do fluxo na saída do britador primário.
 Blocos: fragmentos de rocha acima de um metro.
2.2.2 Naturais
 Areia, geologicamente, é um sedimento clássico inconsolidado, de
grãos em geral quartzosos de diâmetro 0,06 a 2,0mm.
 Cascalho, também chamado de pedregulho ou seixo rolado, é um
sedimento fluvial de rocha ígnea, inconsolidado, formado de grãos
de diâmetro em geral superiores a 5,0mm e podendo chegar até
100,0mm.
2.3 PEDRA BRITADA
Pedra britada é um agregado originado da britagem ou diminuição de tamanho
de uma rocha maior, que pode ser do tipo basalto, granito, gnaisse, entre
outras. O processo de britagem dá origem a diferentes tamanhos de pedra que
são utilizadas nas mais diversas aplicações.
Conforme o emprego a que se destina, a brita é subdividida em diferentes faixas
granulométricas. A NBR-7211 classifica a brita nas graduações de 0 a 4, no
entanto também são utilizadas as classificações da NBR-7225 e a classificação
comercial.

Tabela 1 Classificação das Britas
Fonte: Adaptado de NBR-7211, NBR-7225 e (Bauer, 2000)

 Materiais obtidos no processo de britagem:

Figura 1 - Esquema do Processo de Britagem
Fonte: Bauer (2008)
2.3.1 Qualidades exigidas das britas
 Limpeza: ausência de matéria orgânica, argila, sais, etc.;
 Resistência: no mínimo possuírem a mesma resistência à compressão
requerida do concreto;
 Durabilidade: resistir às intempéries e às condições adversas;
 Serem angulosas ou pontiagudas: para melhor aderência.
2.4 SEIXO ROLADO
De acordo com Bauer (2008) o seixo rolado é um sedimento fluvial de rocha
ígnea formado de grãos de diâmetro em geral superior a 5 mm, podendo chegar
a 100 mm. Os grãos são de forma arredondada devido ao atrito causado pelo
movimento das águas onde se encontram. É conhecido também como
pedregulho ou cascalho e apresenta grande resistência ao desgaste, por já ter
sido exposto a condições adversas no seu local de origem.
Concretos que têm cascalho como agregado graúdo apresentam, em igualdade
de condições, maior trabalhabilidade que os preparados com brita.

Tabela 2 - Classificação comercial do seixo rolado

2.5 AREIA
A areia é um agregado miúdo que pode ser originário de fontes naturais como leitos de
rios, depósitos eólios, bancos e cavas ou de processos artificiais como a britagem.
Quando proveniente de fontes naturais, a extração do material, na maioria dos casos, é
feita por meio de dragas e processos de escavação e bombeamento. Independente da
forma de extração, o material passa por processos de lavagem e classificação antes de
ser comercializado.
Quanto ao tamanho de seus grãos, a areia é classificada em faixas
granulométricas. A classificação da NBR 7225 é apresentada a seguir:
 Areia Fina: de 0,075 a 0,42 mm
 Areia Média: de 0,42 a 1,2 mm
 Areia Grossa: de 1,2 a 2,4 mm
Bauer (2008) apresenta outra distribuição de tamanho de grãos para as três
faixas granulométricas da areia:
 Areia Fina: de 0,15 a 0,6 mm
 Areia Média: de 0,6 a 2,4 mm
 Areia Grossa: de 2,4 a 4,8 mm
Como material de construção, a areia pode ser destinada ao preparo de
argamassas, concreto betuminoso, concreto de cimento portland, pavimentos
rodoviários, base de paralelepípedos, confecção de filtros para tratamento de
água e efluentes, entre outras aplicações.
Deve ser sempre isenta de sais, óleos, graxas, materiais orgânicos, barro,
detritos e outros. Podem ser usadas as retiradas de rio e ou do solo (jazida).
Não devem ser usadas a areia de praia (por conter sal) e a areia com matéria
orgânica, que provocam trincas nas argamassas e prejudicam a ação química
do cimento.

2.6 QUALIDADE DOS AGREGADOS
De acordo com Bauer (2008) os agregados possuem um índice de qualidades
organizado da seguinte forma:
1. Resistência à compressão;
2. Resistência à tração;
3. Resistência à abrasão;
4. Esmagamento;
5. Resistência ao choque;
6. Forma dos grãos;
7. Impurezas;
8. Fragmentos macios e friáveis;
9. Friabilidade;
10. Resistências aos sulfatos.

2.7 PROPRIEDADES FÍSICAS DOS AGREGADOS
1. Massa especifica;
2. Massa específica aparente;
3. Porosidade;
4. Compacidade;
5. Índice de vazios;
6. Granulometria;
7. Finura;
8. Modulo de finura;
9. Superfície especifica;
10. Teor de umidade;
11. Umidade superficial;
12. Absorção de água;
13. Inchamento;
14. Coesão;
15. Fragilidade;
16. Maleabilidade;
17. Tenacidade;

18. Adesividade ao betume.
2.7.1 Analise granulométrica
Granulometria, graduação ou composição granulométrica de um agregado é a
distribuição percentual dos seus diversos tamanhos de grãos, considerando a
quantidade de material, em massa, retido nas peneiras da série normal (76; 38;
19; 9,5; 4,8; 2,4; 1,2; 0,6; 0,3; 0,15 mm)1, determinados de acordo com a NBR
7217 (ABNT, 1987). Além da curva de composição granulométrica são também
definidos, no ensaio de granulometria, o módulo de finura e a dimensão máxima
(diâmetro máximo) do agregado.

Figura 2 - Ensaio de granulometria

O módulo de finura corresponde ao valor resultante da soma da percentagem
retida acumulada nas peneiras da série normal citadas anteriormente, divididas
por 100. Quando se traça a curva de composição granulométrica, o módulo de
finura -porcentagem retida acumulada x malhas da peneira da série normal-
corresponde à área limitada pela curva e o eixo horizontal (integral da curva
granulométrica). O módulo de finura quantifica se o agregado é mais grosso ou
mais fino, sendo que quanto maior o módulo de finura mais grosso é o agregado.

1 Para determinação da dimensão máxima e do módulo de finura do agregado graúdo, além das
peneiras da série normal, utilizam-se as peneiras de malha 25, 50 e 100 mm.

A dimensão máxima é a grandeza determinada a partir da distribuição
granulométrica, que corresponde à malha da maior peneira, em que fica retida
uma porcentagem de agregado igual ou inferior a 5%.
O conhecimento da composição granulométrica do agregado, tanto graúdo
quanto miúdo, é de fundamental importância para o estabelecimento da
dosagem dos concretos e argamassas, influindo na quantidade de água a ser
adicionada ao concreto, que se relaciona com a resistência e a trabalhabilidade
do concreto, se constituindo em fator responsável pela obtenção de um concreto
econômico2. A granulometria ótima é a que, para a mesma resistência (mesmo
fator água/cimento) e mesma consistência, corresponde ao menor consumo de
cimento (concreto mais econômico).
2.7.2 Massa especifica
É a relação entre a massa de um certo volume total de agregados e este volume.

A NBR 7251 (ABNT, 1982) –Agregado em estado solto: determinação da massa
unitária- propõe para a determinação da massa específica aparente do agregado
o uso de um recipiente metálico em forma de paralelepípedo, de volume (V)
conhecido. A amostra seca é nele colocada sem
qualquer adensamento,
procurando-se desse modo reproduzir a situação da obra, quando o operário
transporta o agregado em baldes ou padiolas, sem adensamento.
É de grande importância essa determinação, pois é a partir dela que se faz a
transformação dos traços em peso para volume e vice-versa. Em termos médios,
os agregados apresentam massa específica aparente da seguinte ordem:
 areia fina: 1520 kg/m3

2 Será visto em “Concreto-Dosagem” o conceito de fator água/cimento e fator água/material seco
que justificam o efeito da dimensão e da granulometria do agregado sobre a resistência e a
trabalhabilidade do concreto.

 areia média: 1500 kg/m3
 areia grossa: 1480 kg/m3
 brita 1: 1450 kg/m3
 brita 2: 1420 kg/m3
 brita 3: 1400 kg/m3
 seixo rolado: 1500 kg/m3
2.7.3 Massa especifica real
É a relação entre a massa e o volume de cheios, isto é, o volume de grãos do
agregado, excluindo-se os poros permeáveis e os vazios entre os grãos. Trata-
se de uma propriedade específica do material, podendo ser determinado por
meio do frasco de Chapman para o agregado miúdo –NBR 9776 (ABNT, 1986)-
ou balança hidrostática para o agregado graúdo –NBR 9937 (ABNT, 1987).
Sempre que sua determinação não for viável, pode-se adotar o valor de 2650
kg/m³, para os agregados em geral. A seguir são descritos os ensaios utilizando-
se o frasco de Chapman e a balança hidrostática.

Figura 3 - Descrição dos ensaios utilizando o frasco de Chapman e a balança hidrostática.

O conhecimento da massa específica real é de grande utilidade no estudo de
dosagem do concreto para que possam ser feitos os cálculos de consumo de
cimento por m³, em função do traço de concreto.

2.7.4 Umidade
O conhecimento do teor da umidade dos agregados é muito importante, pois a
quantidade de água que os mesmos transportam para o concreto altera
substancialmente o fator água/cimento, ocasionando decréscimo da resistência
mecânica do concreto. Quando se trabalha com dosagem em volume, a umidade
da areia provoca o fenômeno conhecido como inchamento que deve ser
considerado quando da conversão dos traços de peso para volume.
A umidade pode ser determinada de diversas formas. A seguir são apresentados os
métodos de secagem em estufa (ou de forma mais rudimentar em frigideira) e o do
frasco de Chapman.

Figura 4 - Determinação da umidade com estufa

Figura 5 - Determinação da umidade utilizando o frasco de Chapman.

A areia armazenada no canteiro de obras, em área descoberta, tem sua umidade
variando de 3 a 7%, conforme as condições ambientais. Na falta de
determinação mais exata da umidade pode-se considerar que a umidade da
areia é de cerca de 5%, para dias secos.
2.7.5 Inchamento
Chama-se de inchamento o aumento do volume aparente do agregado miúdo
quando úmido. Este aumento é produzido pela separação entre os grãos da areia
devido à película de água que se forma em torno do grão provocando um
afastamento entre as partículas. Assim, na realidade, num mesmo volume tem-
se menos material.
A partir dessa definição, o inchamento é expresso da seguinte forma:

Consequentemente, se fizermos variar a quantidade de água contida em um
agregado miúdo, seu volume também variará segundo a expressão:

Fazendo-se a representação gráfica desta função, determinam-se dois pontos
importantes:
 umidade crítica: é o valor da umidade acima da qual o inchamento pode
ser considerado constante; e
 inchamento médio: é a média dos valores do inchamento no ponto de
umidade crítica e no ponto máximo da curva (inchamento máximo).
O inchamento é fundamental para a determinação do traço em volume, como se
verá mais adiante. Normalmente, o inchamento máximo ocorre para teores de
umidade entre 4 e 7%. Poderá variar, dependendo da granulometria da areia,
para teores entre 15 e 35%. Acima desses níveis, o inchamento decresce,
chegando praticamente a anular-se no estado saturado.
Considerando-se que a maioria das areias possui inchamento constante para um
dado intervalo, os estudos já realizados sugerem que se determine o inchamento
da areia somente para a umidade crítica, que é o inchamento crítico, e para o
inchamento máximo. Com base nesses valores, calcula-se o inchamento médio
que, para as areias em uso nas obras serve para todos os cálculos necessários
à correção do volume.
Na prática, para a determinação do inchamento médio, o procedimento segue
este método: secar um volume conhecido de areia; determinar a massa
específica aparente da areia seca (esse valor é utilizado para todas as
transformações de peso em volume); adicionar água sucessivamente a fim de
obter teores de umidade próximos dos valores 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 e 12%;
para cada nível de umidade calcular o inchamento; traçar o gráfico inchamento

versus umidade (figura 6); determinar o inchamento máximo e o inchamento
crítico, graficamente, como se segue:
 Determinar o inchamento máximo traçando uma reta paralela ao eixo das
abcissas e tangente à curva no seu ponto máximo;
 Unir o ponto de inchamento máximo à origem da curva de inchamento;
 Traçar uma paralela à reta obtida de forma a tangenciar a curva de
inchamento;
 A interseção das duas tangentes é o ponto que tem como coordenadas o
inchamento máximo (B) e a umidade crítica (E).
 Pelo ponto da curva de inchamento correspondente à umidade crítica,
determina-se o inchamento crítico;
 Com os valores do inchamento máximo e do inchamento crítico, armar a
seguinte expressão:

Figura 6 - Gráfico do inchamento x umidade e a determinação da umidade máxima e crítica

2.8 PRINCIPAIS APLICAÇÕES DOS AGREGADOS
 Concreto de cimento;

 Concreto asfáltico;

 Argamassa;
 Pavimento rodoviário;
 Lastro de estrada de ferro;

 Enrocamentos;

 Aterros;
 Correção de solos;
 Drenagem

3 AGLOMERANTES
3.1 DEFINIÇÕES
Material ligante, geralmente pulverulento, que promove a união entre os grãos
dos agregados. Os aglomerantes são utilizados na obtenção de pastas,
argamassas e concretos (Araújo et al, 2000).
Apresentam-se sob a forma de pó e, quando misturados com água formam
pastas que endurecem pela secagem e como consequência de reações
químicas. Com o processo de secagem o aglomerante adere-se nas superfícies
com as quais foram postas em contato.
Os principais são: cimentos, asfaltos, cal aérea, cal hidráulica e gesso.

Os principais produtos obtidos com a adição de aglomerantes são:
 PASTA → Aglomerante + Água

 ARGAMASSA → Aglomerante + Água + Agregado miúdo

 CONCRETO → Aglomerante + Água + Agregado miúdo + Agregado
graúdo (+ aditivos químicos e/ou adições minerais)

3.2 CLASSIFICAÇÃO
De acordo com alguns dos principais autores na área de materiais de construção
(Petrucci, Silva) os aglomerantes podem ser divididos em diferentes classes de
acordo com sua composição e mecanismo de endurecimento. O esquema
abaixo apresenta de forma resumida a classificação dos aglomerantes, seguida
de uma descrição mais detalhada do significado de cada termo com base nos
autores citados.

Figura 7 - Classificação resumida dos Aglomerantes

3.2.1 Quanto ao modo de endurecimento
 Quimicamente ativos → endurecem pela ação de reações químicas.
Ex.: cimento Portland, Cal aérea
 Quimicamente inertes → endurecem por simples secagem.
Ex.: argilas, betumes
3.2.2 Quanto a relação com à água
 Aéreos → Necessitam da presença do ar para endurecer.
Depois de endurecidos, não resistem bem quando imersos na água. Devem
ser usados apenas em contato com o ar.
Ex.: Cal aérea e Gesso.

 Hidráulicos → Não necessitam da presença do ar para endurecer.
Depois de endurecidos, resistem bem a água.
O endurecimento dos aglomerantes hidráulicos se dá por ação exclusiva da
água (reação de hidratação).
Ex.: Cal hidráulica e Cimento Portland.
3.2.3 Com relação à composição
 Simples → Um único produto aglomerante, não tendo mistura.
Ex.: Cimento Portland (CP I), Cimento aluminoso, Gesso hidráulico e Cal
hidráulica.
 Compostos → Misturas de um aglomerante simples com subprodutos
industriais ou produtos naturais de baixo custo.
Ex.: CP IV - mistura de cimento Portland com pozolana, CP III - mistura de
cimento Portland e escória e CP II F - mistura de cimento Portland e pó de
calcário
 Mistos → Mistura de dois aglomerantes simples.
Ex.: Gesso com Cal aérea e Mistura de CP com cimento aluminoso (tem pega
muito rápida)
 Com adição → Aglomerantes hidráulicos simples + adições para modificar
certas características.
Ex.: Diminuição: permeabilidade, calor de hidratação, retração ou preço.
Aumento: resistência a agentes agressivos, plasticidade ou resistência a
baixas temperaturas.
Dar coloração especial.

3.3 CARACTERISTICAS DOS AGLOMERANTES
3.3.1 Pega
 Pode ser definida como sendo o tempo de início do endurecimento. A
pega se dá, quando a pasta começa a perder sua plasticidade.
3.3.2 Fim de pega
 O fim da pega se dá quando a pasta se solidifica totalmente, não
significando, no entanto, que ela tenha adquirido toda a sua resistência, o
que só será conseguido após anos.

Tabela 3 - Classificação de pega (AFNOR)

 O concreto ou argamassa deve estar aplicado e adensado dentro das
formas antes do início da pega.
3.3.3 Resistência mecânica
 Capacidade de resistir a esforços de compressão, tração, cisalhamento.
 Importante também conhecer o comportamento deste ganho de
resistência.
3.3.4 Durabilidade
 Capacidade de manter as suas propriedades durante o uso.
 A degradação pode ser oriunda de agentes externos (águas ácidas,
sulfatadas) ou internos (compostos do próprio aglomerante ou presentes
na mistura na qual o mesmo está contido).

3.3.5 Solubilidade

 Capacidade de dissolução em íons (ânions e cátions), efetuada em meio
aquoso, influenciada pelo tamanho das partículas, reatividade,
temperatura etc
3.3.6 Reatividade
 Facilidade do material de interagir quimicamente, tendo influência
significativa na cinética das reações.
3.3.7 Área específica
 Corresponde à superfície efetiva de contato do sólido com o meio externo,
sendo relacionada com a finura.
 A área específica de um material é proporcional à sua reatividade.
3.4 TIPOS DE AGLOMERANTES
 Asfaltos
 Cal
 Gesso
 Cimento
3.4.1 Asfaltos
Asfalto é material hidrocarbonado, de cor preta, presente em muitos petróleos
crus, nos quais se encontra dissolvido. Sendo os óleos e solventes removidos
do petróleo cru por evaporação ou destilação, obtendo-se assim o asfalto.
3.4.1.1 Classificação dos asfaltos
 Cimentos asfálticos → São materiais termoplásticos, variando a
consistência de firme a duro, em temperaturas normais, e que devem ser
aquecidos até atingir a condição de fluidos, conveniente ao seu emprego.
 Asfaltos líquidos → Nestes asfaltos a fase semi-sólida de materiais se
encontra dissolvida em óleos de graus de volatilidade variada, conforme
sejam as variedades de cura lenta, média ou rápida.
 Emulsões asfálticas → São misturas homogêneas de cimentos asfálticos
e água, com uma pequena quantidade de um agente emulsificador
normalmente usado como ajuda no processo de fabricação.

3.4.1.2 Aplicações
Os asfaltos são oferecidos numa larga faixa de produtos e os seu usos são,
consequentemente muito variados.
São largamente utilizados em obras de pavimentação, pinturas e
impermeabilizações, isolamento elétrico etc.
3.4.2 Cal
É o produto que se obtém com a calcinação, à temperatura elevada de uma única
matéria-prima as rochas calcárias (CaCO3) ou rocha magnesiana (MgCO3),
dolomita, que são as fontes dos óxidos que formam a cal. Essa calcinação se
faz entre outras formas, em fornos intermitentes, construídos com alvenaria de
tijolos refratários.
Há dois tipos de cal utilizados em construções: cal hidratada (aérea) e cal
hidráulica.
3.4.2.1 Cal Hidratada (aérea) → A cal hidratada ou comum ou aérea é um
aglomerante que endurece por reação com o CO2 do ar, ao contrário da
hidráulica, que exige o contato com a água.
É produzida a partir da "queima" da rocha calcária em fomos, por calcinação a
900º C, obtém-se a "cal viva" ou "cal virgem".

Vê-se então, que uma tonelada de calcário dá origem a 560 kg de cal, dessa
forma os 44% de CO2 são perdidos sob forma de gás, que sai pelas chaminés
das fábricas.
Esta não tem aplicação direta em construções, sendo necessário antes de usá-
la, fazer a "extinção" ou "hidratação" pelo menos com 48 horas de antecedência.
A hidratação consiste em adicionar dois ou três volumes de água para cada
volume de cal. Há forte desprendimento de calor e após certo tempo as pedras
se esfarelam transformando-se em pasta branca, a que se dá o nome de "CAL
HIDRATADA".

Após sofrer hidratação, como visto na reação química anterior, a cal aérea passa
a ter grande aplicação em construções, sendo utilizada em argamassas na
presença ou não de cimento para assentamento de tijolos ou para revestimentos.
 As cales aéreas podem ser classificadas segundo dois critérios:
1º. Quanto à composição química:
 Cal Cálcica – teor de MgO < 20%
 Cal Magnesiana – teor de MgO > 20%
2º. Quanto ao rendimento da pasta:
 Cal gorda – são necessários menos de 550 kg de cal
virgem para produzir 1 m³ de pasta, ou seja, 1 m³ de cal
produz mais de 1,82 m³ de pasta.
 Cal magra – são necessários mais de 550 kg de cal
virgem para produzir 1 m³ de pasta, ou seja, 1 m³ de cal
produz menos de 1,82 m³ de pasta.

 Propriedades da cal aérea
 Plasticidade
 Retração
 Rendimento
 Endurecimento

 Aplicações da cal aérea
 Argamassa simples e mista em alvenarias e
revestimentos
 Preparo de tintas
 Concreto para reduzir permeabilidade e aumentar
trabalhabilidade
 Tratamento de água
 Correção de acidez do solo (agricultura)

3.4.2.2 Cal hidráulica → Produto manufaturado, que sofreu em usina o processo
de hidratação.
Esse aglomerante é obtido pela calcinação de rochas calcárias, que natural ou
artificialmente, contenham quantidade apreciável de materiais argilosos. Tem a
propriedade de endurecer sob a água, embora também sofra ação de
endurecimento pela ação do CO2 do ar.
A produção da cal hidráulica consiste da fragmentação da rocha calcária seguida
da calcinação e da hidratação, conforme esquema abaixo:

A cal hidratada oferece sobre a cal virgem algumas vantagens, entre elas a maior
facilidade de manuseio, transporte e armazenamento. É um produto pronto para
ser utilizado.
Constitui-se de um produto seco, pulverulento, que oferece maior facilidade de
mistura na obtenção de argamassas.
3.4.3 Gesso
Gesso é o termo genérico para uma família de aglomerantes simples,
constituídos basicamente de sulfatos mais ou menos hidratados e anidros de
cálcio.
Obtido a partir da desidratação total ou parcial da gipsita (CaSO4.2H2O), material
natural encontrado na natureza com algum teor de impurezas como a sílica
(SiO2), a alumina (Al2O3), o óxido de ferro (FeO), e o carbonato de cálcio
(CaCO3), sendo o teor máximo de impurezas limitado em 6%.
A gipsita é o tipo estrutural de gesso mais consumido na indústria cimenteira,
encontra-se no estado natural em grandes jazidas sedimentares,
geologicamente denominadas de evaporitos.
As principais jazidas economicamente exploradas encontram-se:
 Na Serra de Araripina, em região confrontante dos estados do Ceará,
Pernambuco e Piauí;

 Na região de Mossoró, no Estado do Rio Grande do Norte; e
 Nas regiões de Codó, Balsas e Carolina, no Estado do Maranhão.
Em outros países como EUA e França, o gesso desempenha um papel de maior
relevância na construção civil. Isso é devido a abundância de matéria prima.
No brasil, esse material é considerado escasso, caro e, consequentemente,
pouco empregado como aglomerante.
3.4.3.1 Propriedades
 Pega
 Resistencia mecânica
 Aderência
 Isolamento
3.4.3.2 Aplicações
O gesso é utilizado na construção civil, especialmente, como pasta e argamassa.
Seu emprego está mais relacionado à revestimentos e decorações interiores,
desempenhando com louvor tais serviços.
Sendo, também, largamente utilizado na fabricação de ornamentos, painéis para
paredes e forros etc.

4 CIMENTO PORTLAND
Segundo Bauer (2008), Cimento Portland é produto obtido pela pulverização de
clinker constituído essencialmente de silicatos hidráulicos de cálcio, com uma
certa proporção de sulfato de cálcio natural, contendo, eventualmente, adições
de certas substancias que modificam suas propriedades ou facilitam seu
emprego.
O clinker é um produto de natureza granulosa, resultante da calcinação de uma
mistura de materiais, conduzida até a temperatura de fusão incipiente.
4.1 ORIGEM DO CIMENTO PORTLAND
A origem da palavra CIMENTO vem do latim CAEMENTU, que designava na
velha Roma espécie de pedra natural de rochedos não esquadrejada.
O uso de produtos com as mesmas caraterísticas do cimento teve início há
aproximadamente 4.500 anos. Como exemplo, podemos citar a construção de
monumentos do Egito antigo, que utilizavam uma liga constituída por uma
mistura de gesso calcinado. As grandes obras gregas e romanas, como o Pan-
teão e o Coliseu, foram construídas com o uso de solos de origem vulcânica que
possuíam propriedades de endurecimento sob a ação da água.
No ano de 1756, o inglês John Smeaton obteve um produto de alta resistência
por meio de calcinação de calcários moles e argilosos. Em 1818, o francês Vicat
obteve resultados semelhantes ao misturar componentes argilosos e calcários.
Mas a origem do cimento Portland é atribuída ao construtor inglês Joseph Aspdin
que, no ano de 1824, queimou conjuntamente pedras calcárias e argila,
transformando-as num pó fino. Ele percebeu que, ao adicionar água, obtinha
uma mistura e, ao secar, tornava-se tão dura quanto as pedras empregadas nas
construções e não se dissolvia em água. Esse produto foi patenteado pelo
construtor com o nome de cimento Portland, por apresentar cor e propriedades
semelhantes às rochas da ilha britânica de Portland.
No Brasil, o início de estudos para viabilizar a fabricação do cimento Portland
ocorreu aparentemente em 1888, quando o comendador Antônio Proost
Rodovalho instalou uma fábrica na fazenda Santo Antônio, de sua propriedade,
situada em Sorocaba-SP. Várias iniciativas esporádicas de fabricação de

cimento foram desenvolvidas nessa época. Em 1892, teve início a produção de
cimento em uma pequena instalação na ilha de Tiriri, na Paraíba, por iniciativa
do engenheiro Louis Felipe Alves da Nóbrega, que estudara na França e chegara
ao Brasil com novas ideias, tendo inclusive o projeto da fábrica pronto. Porém, a
fábrica funcionou por apenas 3 meses, sendo que o fracasso do
empreendimento foi consequência da distância do local de produção dos centros
consumidores e da pequena escala de produção, que não conseguia
competitividade com os cimentos importados da época.
No ano de 1897, a usina de Rodovalho lançou sua primeira produção – o cimento
Santo Antônio – e operou até 1904, quando interrompeu suas atividades. Voltou
em 1907, mas experimentou problemas de qualidade e extinguiu-se
definitivamente em 1918. Em Cachoeiro do Itapemirim, o governo do Espírito
Santo fundou, em 1912, uma fábrica que funcionou até 1924, com precariedade
e produção de apenas 8.000 toneladas por ano, sendo então paralisada,
voltando a funcionar em 1935, após modernização.
Todas essas etapas culminaram, em 1924, com a implantação pela Companhia
Brasileira de Cimento Portland de uma fábrica em Perus, Estado de São Paulo,
cuja construção pode ser considerada como o marco da implantação da indústria
brasileira de cimento. As primeiras toneladas foram produzidas e colocadas no
mercado em 1926. Até então, o consumo de cimento no país dependia
exclusivamente do produto importado. A produção nacional foi gradativamente
elevada com a implantação de novas fábricas e a participação de produtos
importados oscilou durante as décadas seguintes, até praticamente desaparecer
nos dias de hoje.
4.2 CONSTITUINTES
Podemos citar como constituintes fundamentais do cimento (95 a 96%):
 Cal (CaO);
 Sílica (SiO2);
 Alumina (Al2O3)
 Óxido de Ferro (Fe2O3)
 Magnésia (MgO) – em proporção máxima de 5%

 Impurezas [oxido de sódio (Na2O), óxido de potássio (K2O), Óxido de
titânio (TiO2) e outras.]
A mistura dessas matérias-primas e a exposição à temperatura de fusão
(calcinação) dão origem ao clinker.
O minério de ferro é adicionado no forno de produção de cimento para diminuir
o ponto de fusão das matérias primas do clinker.

Figura 8 - Matérias primas do Cimento Portland

a) Calcários → São constituídos basicamente de carbonato de cálcio
(CaCO3), mas podem conter várias impurezas, como magnésio, silício,
alumínio ou ferro;
É uma rocha sedimentar, sendo a terceira rocha mais abundante na crosta
terrestre. Somente o xisto e o arenito são mais encontrados.
O elemento cálcio, que abrange 40% de todo o calcário, é o quinto mais
abundante na crosta terrestre, atrás apenas do oxigênio, silício, alumínio e o
ferro.
OBS.: O carbonato de cálcio é conhecido desde épocas muito remotas, sob a
forma de minerais tais como a greda, o calcário e o mármore.
b) Argila → Silicatos complexos contendo alumínio e ferro como cátions
principais, além de potássio, magnésio, sódio, cálcio, titânio e outros;
A argila fornece ao cimento os componentes necessários: Al2O3, Fe2O3 e SiO2.
c) Gesso → É o produto de adição final no processo de fabricação do
cimento, com o fim de regular o tempo de pega por ocasião das reações
de hidratação.

O teor de gesso varia em torno de 3% no cimento.
4.3 PROPRIEDADES DO CIMENTO PORTLAND
a) Finura → Corresponde à área específica de contato dos grãos de cimento
com a água da mistura. Tanto maior quanto mais eficiente for a moagem
do clínker com gesso.
Tem influência no comportamento do cimento, por exemplo, na velocidade de
endurecimento e na reatividade.
Pode ser determinada nos ensaios:
- Finura: peneiramento (nº 200 e nº 325)
- Área específica: Permeabilímetro de Blaine

b) Tempos de pega Tempo para a solidificação da pasta plástica de
cimento.
- Início de pega: Marca o ponto no tempo em que a pasta torna-se não
trabalhável.
- Fim de pega: Tempo necessário para a pasta se torne totalmente rígida.
Determina o período de tempo que o concreto pode ser trabalhado após o seu
lançamento.
Pode ser determinada no ensaio:
Aparelho de Vicat.
Início de pega: Agulha penetra 39mm na pasta
Fim de pega: Agulha faz uma impressão na superfície da pasta, sem penetrar
c) Resistência Resistência à compressão que atinge um corpo de prova
cilíndrico pequeno fabricado a partir da pasta de consistência normal com
o cimento em questão.
d) Exudação → É o fenômeno de segregação que ocorre nas pastas de
cimento. Os grãos de cimento sendo mais pesados que a água que os
envolve, são forçados, por gravidade, a uma sedimentação. Como

resultante dessa tendência de movimentação dos grãos para baixo, temos
um afloramento desse excesso de água.
e) Calor de hidratação Representa o calor gerado pela reação
exotérmica de hidratação do cimento. É de grande importância, pois pode
gerar trincas de contração ao fim do resfriamento da massa.
Muito importante em obras volumosas. Como, por exemplo, na execução de
peças com grande volume de concreto (concreto massa) - barragens, blocos de
fundação e outros.
4.4 CLASSIFICAÇÃO
Os cimentos foram originalmente fabricados segundo as especificações dos
consumidores que encomendavam, das fábricas, o produto com certas
características convenientes ao trabalho que se destinava. A partir de 1904
vieram as primeiras especificações da ASTM. Nos anos seguintes, cada país
passou a ter seu próprio organismo normalizador.
4.4.1 Cimentos normatizados no Brasil.
 Cimento Portland Comum (CP-I): NBR 5732
 Cimento Portland Composto (CP-II): NBR 11578
o CP-II F, CP-II Z, CP-II E
 Cimento Portland de Alto-Forno (CP-III): NBR 5735
 Cimento Portland Pozolânico (CP-IV): NBR 5736
 Cimento Portland de Alta Inicial (CPV-V ARI): NBR 5733

4.4.1.1 Adições ao cimento

Figura 9 - Adiçoes ao Cimento
 Escoria → Aparência semelhante a areia grossa.
Sub-produto de alto-fornos e produção de aço.
Formado por silicatos, com características de ligante hidráulico (material
cimentante)
 Pozolana → Elevado teor de sílica ativa (SiO2).
Ligante hidráulico complementar ao clínquer [Reações Pozolânicas].
Originalmente são argilas contendo cinzas vulcânicas, encontradas na Itália.
Atualmente as pozolanas ativadas artificialmente e sub-produtos industriais
como cinzas volantes, provenientes da queima de carvão mineral.
 Fíler → O Calcário é composto basicamente de carbonato de cálcio
(CaCO3), encontrado abundantemente na natureza, que é utilizado
finamente moído. É utilizado como elemento de preenchimento, capaz de
penetrar nos interstícios das demais partículas e agir como lubrificante,

tornando o produto mais plástico e não prejudicando a atuação dos
demais elementos.
Tabela 4 - Tabela de composição de cimentos normatizados (ABNT)

4.4.1.2 Outros tipos de cimento
 Cimento Portland Resistente a Sulfatos
 Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação
 Cimento Aluminoso (refratário)
 Cimento Branco (estrutural ou não)

4.4.2 Aplicações
Tabela 5 - Usos indicados para cada tipo de cimento

4.5 FABRICAÇÃO DO CIMENTO
De acordo com a ABCP (2011) o processo de fabricação do cimento passa pelas
seguintes etapas: extração, britagem e depósito das rochas, mistura das
matérias-primas, homogeneização, queima, resfriamento, adições e moagem.
Como mencionado no início deste texto, o cimento tem como principais matérias-
primas a rocha calcária e a argila. Ambos os materiais são extraídos de depósitos
naturais chamados jazidas e, no caso da rocha calcária, é necessário realizar
um processo de britagem após a extração para reduzir as dimensões do material
ao tamanho adequado.
Em seguida, as matérias-primas são armazenadas em local específico de onde
são encaminhadas para a dosagem, que consiste em realizar a mistura da rocha
calcária e da argila em proporções adequadas. Essa primeira mistura é chamada
de farinha crua e é encaminhada a moinhos específicos para a redução do
tamanho dos grãos e homogeneização do material. Para aperfeiçoar a mistura
de seus componentes, a farinha pode ainda passar por estruturas verticais,
chamadas silos de homogeneização que realizam a mistura dos materiais por
processos pneumáticos e de gravidade.
A seguir a mistura é encaminhada a fornos rotativos, onde ocorre a queima do
material, processo conhecido como clinquerização e realizado a temperaturas

da ordem de 1400°C. O resultado desta queima é o clinker, que ao sair do forno
é encaminhado ao processo de resfriamento.
Como estudaremos mais adiante, o cimento pode ser composto por outros
materiais além do clinker. Esses materiais, chamados de adições, são produtos
geralmente de baixo custo que melhoram algumas propriedades do cimento,
além de baratear o custo de produção. Após o resfriamento são feitas as adições
necessárias ao clinker e essa nova mistura de materiais é encaminhada ao
processo de moagem, onde o material é transformado em pó. O cimento
resultante da moagem é avaliado segundo alguns critérios de qualidade e após
essa avaliação está pronto para a comercialização.
Uma ilustração resumida do processo é apresentada na Figura 10.

Figura 10 - Processo de Fabricação de Cimento

4.6 ARMAZENAMENTO DO CIMENTO
 Granel
o Silos hermeticamente fechados
o Tempo máximo: 180 dias
 Sacos
o Galpões fechados
o Estrados de madeira a 30cm do solo e a 30cm das paredes
o Empilhamento máximo: 15 sacos
o Distância entre pilhas: 60cm
o Tempo máximo: 30 dias (canteiro)

5 MADEIRA
Ao longo dos tempos a madeira provou ser um material de construção
excepcional, além de ter grandes qualidades como matéria prima para outros
produtos industrializados. Por isso, vem sendo utilizada desde os primórdios da
civilização.
A madeira como material de construção é, depois do aço, o material mais
utilizado. Pode ser utilizada em diversas etapas, desde as fundações até os
acabamentos, passando tanto pela estrutura como por material auxiliar.
Na condição de material de construção, as madeiras incorporam todo um
conjunto de características técnicas, econômicas e estéticas que dificilmente se
encontram em outro material existente. Assim, esse material apresenta:
 Resistência mecânica, tanto para esforços de compressão como
de tração na flexão. Por isso se notabilizou como o primeiro
material utilizado em colunas e vigas;
 Resistência mecânica elevada, superior a do concreto, com a
vantagem do peso próprio reduzido;
 Resistência a choques e esforços dinâmicos, sendo capaz de
absorver impactos;
 Boas características de isolamento térmico e acústico, sendo
também dielétrico quando seco;
 Facilidade de afeiçoamento e simplicidade de ligações;
 Custo reduzido de produção, reservas renováveis quando
manejadas corretamente e vida útil prolongada mediante
manutenção adequada;
 Grande aproveitamento por sua estética singular.

No entanto, a medida em que técnicas modernas foram sendo adotadas na
tentativa de melhoria de suas qualidades, a madeira passou a ser mais utilizada.
Tais procedimentos melhoraram suas boas qualidades e eliminaram ou minoram
suas características negativas, que são:
 Perda de propriedades e surgimento de tensões internas secundarias,
devido a problemas de secagem e umidade. Estes problemas são
resolvidos com controle da umidade e da secagem;

 Fácil deterioração em ambientes agressivos, que facilitam o
desenvolvimento de agentes predadores como fungos, cupins, mofo etc.;
 Heterogeneidade e anisotropia, que são naturais de sua constituição
fibrosa. Além de suas dimensões limitadas. Tais inconvenientes podem
ser resolvidos utilizando materiais laminados, contraplacados e
aglomerados.
Além disto, a madeira, é largamente aproveitada por outros ramos da indústria.
Principalmente como matéria prima para papel, resinas, álcoois e plásticos. Pode
também ser utilizada como combustível, tendo, entretanto, um poder calórico
baixo.
5.1 CLASSIFICAÇÃO DAS ÁRVORES E PRODUÇÃO DE MADEIRA
A madeira, como material de construção é produto do beneficiamento do tronco
de árvores, o qual chamaremos “lenho”.
As arvores possuem diversas espécies e suas características de anisotropia e
heterogeneidade são decorrentes de sua origem.
As árvores podem ser classificadas em:
 Endógenas→ são aquelas em que o desenvolvimento do caule se dá de
dentro para fora, como a palmeira e o bambu. São pouco aproveitadas
como material de construção.
 Exógenas→ são aquelas em que o crescimento do caule se dá de fora
para dentro, com adição de novas camadas em forma de anel, chamados
anéis anuais de crescimento. Estas árvores classificam-se em
ginospermas e anginospermas.
As ginospermas são
árvores coníferas e resinosas, tendo folhas em forma de
agulha e não fornecendo frutos. São madeiras de lenho mais mole e
correspondem à 35% das espécies conhecidas.
As anginospermas são árvores frondosas conhecidas no Brasil como madeira
de lei, sendo desta maneira conhecidas por serem abatidas na época da
colonização, de acordo com a lei vigente. Representam 65% das espécies
conhecidas.

As árvores são compostas de raiz, caule e copa. A raiz é o apoio da árvore ao
solo, tendo a finalidade de retirar do solo os sais minerais para seu
desenvolvimento. O tronco, além de sustentar a copa conduz, por capilaridade,
a seiva bruta da raiz às folhas e a seiva elaborada para o lenho em crescimento.
A copa desdobra-se em galhos e folhas, além das flores e frutos. As folhas
transformam a seiva bruta em elaborada.

Figura 11 - Partes da Aravore
O lenho é a parte da árvore que nos interessa como material de construção. Sua
constituição é diversificada e como se pode observar na Figura 12 suas partes
são:

Figura 12 - Constituição do Tronco

 Casca→ é a proteção do tronco, além de ser encarregada de conduzir a
seiva elaborada das folhas para o tronco. A parte externa, que é morta, é
denominada cortiça. A parte interna, por onde passa a seiva, é
denominada floema. A parte externa pode ser renovada visto que é
elemento morto, não apresentando interesse como material de
construção, com exceção de alguns casos onde é aproveitada como
material de acabamento ou termoacústico. A parte interna da casca
transporta a seiva das folhas ao caule.
 Câmbio→ é uma camada muito esbelta que se situa entre a casca e o
lenho, constituída de tecido vivo sendo tão importante quanto à parte
interna da casca. Seu seccionamento produz a morte da árvore, sendo
esta uma maneira eficiente de permitir a seca da mesma em pé. O
estrangulamento do tronco com um arame impossibilita seu
desenvolvimento e consequente a morte. Estando em pé a secagem é
natural evitando trincas e rachaduras comuns em algumas espécies. A
partir do câmbio são gerados os anéis anuais de crescimento, que podem
ter colorações diferenciadas, dependendo da época do ano em que se
encontram e do tipo de madeira. Os anéis apertados indicam árvores com
alta resistência, os largos, com baixa resistência. Estes, também, definem
a idade das árvores, pelo número de anéis encontrados. Nessa parte do
tronco também é possível, quando for o caso, verificar problemas
decorrentes de estiagens, pragas, etc., provocando defeitos que alteram
as características físicas e mecânicas da madeira.
 Lenho→ é o núcleo do tronco e, portanto, a parte resistente da árvore.
Desta parte, é retirada através de desdobro, o material utilizado na
construção civil. O lenho é constituído pelo alburno, que é a parte mais
externa, e pelo cerne, que é a parte central do tronco, formada por células
mortas ou esclerosadas. Este fato, torna-o mais resistente, uma vez que
nesta região não há seiva, fazendo com que não seja atrativo à insetos e
outros agentes de deterioração. A utilização do alburno e do cerne não
deve ser diferenciada embora haja diferença entre eles, pois, visto que
além de compor entre 25 e 50% do tronco, o alburno é a parte que melhor
absorve conservantes.

 Medula→ é o miolo central do tronco, sendo esta parte constituída de
tecido frouxo, muitas vezes já apodrecido. Sua presença em material
serrado constitui um defeito.
5.2 PRODUÇÃO
A produção da madeira como material de construção inicia-se no corte da árvore,
passando pela toragem, falquejamento, desdobro e aparelhamento
(beneficiamento).
 O corte deve ocorrer em épocas oportunas, sendo aconselhável que no
Brasil o processo ocorra nos meses de inverno. Este fato é importante
para a secagem do tronco, pois uma secagem mais lenta diminui a
ocorrência de rachaduras e/ou fendas, além de atrair menos insetos por
estar com pouca seiva elaborada.
 A toragem constitui-se no processo de desgalhamento e corte do tronco
em tamanhos de 5 a 6 metros, que facilitam o transporte. O processo de
falquejamento, também realizado nessa etapa, é o corte de costaneiras
que servem para deixar a seção aproximadamente quadrada, o que
impede o tombamento no transporte e economizar espaço entre troncos.
 O desdobro é a etapa final para transformação em material de construção.
São feitos de duas maneiras: O desdobro normal que produz peças inteiras
de lado a lado do tronco (fig. a) e; o desdobro radial que corta o tronco na
direção do seu diâmetro evitando-se entretanto a medula ( fig b).

Figura 13 - Desdobro normal e radial
O desdobro radial produz peças de melhor qualidade, apresentando menos
rachaduras durante a secagem, menores empenamentos e defeitos
provenientes da heterogeneidade. É inconveniente, devido ao alto custo de
produção, sendo aconselhável somente em aplicações especiais.

 A última etapa da produção da madeira é o aparelhamento da peça ou
beneficiamento da mesma. Aparelhamento é a padronização das medidas
ao passo que o beneficiamento é sua utilização com acabamento
aparente.
Tabela 6 - Madeira serrada e beneficiada

5.3 CARACTERISTICAS DA MADEIRA
5.3.1 Fatores de variação das propriedades físicas e mecânicas
Os diversos tipos de madeira existentes proporcionam que o seu uso seja
específico para cada tipo de aplicação. A escolha só pode ser acertada, do ponto
de vista da segurança e economia, se forem conhecidas as propriedades físicas
e sua resistência às solicitações mecânicas.
Esse conhecimento, somente será possível, com os resultados da realização de
ensaios de qualificação com amostras representativas da espécie lenhosa em
questão. Estes devem levar em conta, tanto os fatores naturais como os fatores
tecnológicos decorrentes da sua realização.
Fatores naturais de variação:
 A espécie da madeira, pois cada uma delas possui características
próprias.
 A massa especifica aparente que é um índice de peso do material
resistente por unidade de volume. Pesquisas cientificas observaram que
existe correlação entre essa grandeza e a resistência do material, desta
forma, pelo seu conhecimento, é possível avaliar as demais propriedades
da madeira.
 A localização no lenho, já que variações no local de retirado do corpo de
prova (se do cerne, do alburno, próximo da raiz....) terão influência direta
na resistência da amostra.
 Presença de defeitos, isso pode provocar diversas alterações na
resistência das peças, dependendo de como estão distribuídos na peça,
da dimensão e localização.
 A umidade, pois a madeira é um material potencialmente hidrófilo e
fibroso, logo, a presença de umidade entre suas fibras pode alterar
completamente suas propriedades. No estado úmido apresenta menor
resistência mecânica e no estado seco a maior.

Os fatores tecnológicos são os decorrentes da forma de execução dos ensaios.
As dimensões dos corpos de prova, sua localização no lenho e velocidade das
cargas aplicadas podem alterar ou até falsear um ensaio.
Os ensaios normalizados pela ABNT no MB-26/40, na qual são apresentados o
desenvolvimento e os cuidados do método Monin, que trata, entre outros, da

forma de extração, sua orientação dentro do lenho, altura e posição dos corpos
de prova, bem como dos cuidados com relação à verificação de todas as partes
do lenho, teor de umidade e forma do carregamento.
5.3.2 Propriedades Físicas
As propriedades a serem analisadas são, a umidade, a retratibilidade, a
densidade, a condutibilidade térmica, elétrica e fônica, além da resistência ao
fogo.
As características de cada material permitem a escolha do melhor material e,
consequentemente, sua melhor aplicação.
Existem materiais muito bons para determinadas aplicações, porém, podem ser
incompatíveis com outras. Este conhecimento permite a escolha
ideal para cada
projeto.
5.3.2.1 Umidade
Após a extração da árvore, sua seiva permanece no material em três estados:
água de constituição, de impregnação e livre.
A água de constituição não pode ser eliminada nem na secagem, sendo,
portanto, impossível a sua retirada. Quando a madeira contém somente esta
água, diz-se que ela está completamente seca. Para atingir esta condição, basta
a madeira ser deixada em estufa à uma temperatura de 100 a 150 °C.
A água de impregnação aparece entre as fibras e células lenhosas. Esta água
provoca um inchamento considerável na madeira, alterando todo o
comportamento físico e mecânico do material. Quando esta água impregna todo
a madeira, sem escorrimento, diz-se que a madeira atingiu o teor de umidade de
saturação ao ar. Após a madeira se encontrar neste estado, qualquer outro
incremento de umidade pouco importa na sua qualidade, pois estará somente
preenchendo vasos capilares.
A esta condição dá-se o nome de água livre.
Quando exposta ao ar livre e estando no ponto de saturação ao ar, ou seja, sem
água livre, a umidade estará em torno de 30%. Sendo, entretanto, este valor
muito variável, principalmente com relação ao tipo de material.

Deixando-se o material exposto ao ar, até a perda da água de impregnação, diz-
se que a madeira está seca ao ar, tendo uma umidade em tomo de 13 à 17%.
Esta medida é obtida através de pesagens sucessivas sem alterações
significativas do peso da amostra.
A nomenclatura mais correta e comum para os diversos estados é:
 madeira verde - umidade acima de 30%
 madeira semi seca - acima de 23%
 madeira comercialmente seca - entre 18 e 23%
 madeira seca ao ar - entre 13 e 18%
 madeira dessecada - entre O e 13%
 madeira seca - 0%
5.3.2.2 Retratibilidade
É a propriedade de variação volumétrica da madeira quando ocorre a variação
de umidade, entre o estado seco e a condição de saturada ao ar. Pode ser
inchamento ou contração, denominado trabalho da madeira.
A retratibilidade pode ser medida tanto na forma volumétrica como na linear.
A volumétrica é medida com absoluta precisão em três estágios de umidade;
verde, seca ao ar e seca em estufa.
A linear é a medição nas três direções do corpo de prova nos mesmos estados
de umidade que a medição volumétrica.
Ensaios mostram que a retratibilidade axial pode ser desprezível, que a
tangencial é o dobro da radial e que a volumétrica é aproximadamente o
somatório das três.
O comportamento diferenciado na retratibilidade pode afetar a qualidade do
lenho, provocando fissuras, rachaduras, fendilhamentos de secagem, etc.
Três cuidados podem ser adotados de modo a minorar este efeito:
 Peças de madeira com teores de umidade compatíveis com o ambiente a
ser empregada;
 Desdobro e emprego adequados;
 Impregnação das peças com óleos e resinas.

5.3.2.3 Densidade
É considerada em termos da massa específica aparente, ou seja, peso por
unidade de volume aparente, referida à umidade na qual for determinada.
A densidade pode ser entendida como o índice de compacidade das fibras da
madeira, mostrando uma maior ou menor quantidade de fibras por unidade de
volume aparente. Pode-se correlacionar diversos tipos de madeira conforme
esta característica. A densidade varia com a umidade e a posição no lenho.
5.3.2.4 Condutibilidade elétrica
Quando bem seca é excelente isolante elétrico ao passo que úmida torna-se
condutora. Varia de uma espécie para outra.
5.3.2.5 Condutibilidade térmica
É considerado um material mau condutor, independente da espécie.
5.3.2.6 Condutibilidade sonora
Não é considerado bom isolante acústico, porém, quando utilizado em
tratamentos acústicos apresenta bons resultados. Isso se deve à boa
capacidade de absorção dos sons.
5.3.2.7 Resistência ao fogo
Os estudos de capacidade de resistência ao fogo devem ser feitos com
temperaturas em torno de 850 °C, que é a temperatura em incêndios. Deste
modo, a madeira não resiste de maneira alguma nestas condições. O
comportamento da madeira deve ser estudado na forma preventiva, sendo a
propagação um efeito quase que natural.
Em seu estado natural a madeira inicia a combustão em torno de 275 °C, desde
que haja oxigênio para a combustão. A combustão superficial forma uma capa
de madeira calcinada, que impede a passagem do ar dificultando a queima. Esta
capa, tem aproximadamente 10mm de espessura, se a temperatura permanecer
constante a queima cessa. Peças com menos de 25 mm não devem ser usadas
porque não formam a capa de proteção.

Em incêndios de grande temperatura, com mais de 850 °C, peças de madeira
não rompem imediatamente devido a este fator, portanto, permanecendo com
alguma resistência.
Em ocorrências de incêndio, estes fatores, podem ser levados em consideração.
Peças com menos de 10 mm tem alto risco de combustão, com 25mm têm fator
de risco menor e com mais de 50mm podem ter menos risco que estruturas
metálicas. Uma peça de aço em temperaturas próximas de 300 °C já estão em
processo de escoamento.
O aumento de sua resistência à combustão pode ser obtido com produtos
ignífugos ou retardadores de combustão.
5.3.3 Propriedades Mecânicas
São as características de resistência da madeira à diversos tipos de esforços,
que as estruturas estão submetidas. Numa primeira classificação poderíamos ter
as características principais e secundárias. Esta classificação é devido às
propriedades anisotrópicas do material.
As características mecânicas principais são a resistência aos esforços no
sentido axial, ou no sentido das fibras. Compressão, tração, flexão estática e
dinâmica.
As características mecânicas secundárias são as que ocorrem
perpendicularmente às fibras. Compressão e tração normal às fibras, torção,
cisalhamento e fendilhamento.
Todas as características estão diretamente ligadas às propriedades
anisotrópicas, à absorção de umidade e à densidade de fibras, sendo que quanto
maior for esta quantidade maior será a resistência da peça.
5.3.3.1 Compressão axial em peças curtas
Capacidade resistir a esforços aplicados paralelamente ao sentido das fibras.
Obtidos por meio da coleta de corpos de prova retirados de toda a seção
transversal do lenho de acordo com o MB 26 da NBR 6230, com tamanho de
2x2x3 cm, de lugares pré-determinados e isentos de defeitos.

5.3.3.2 Elasticidade na compressão
É a característica da madeira de se comportar como material elástico, quando
submetido a esforços de compressão. Isso ocorre sob tensões de até 75% da
tensão limite de resistência. Até este estágio as tensões são proporcionais às
deformações, conforme seu módulo de elasticidade. A determinação deste
módulo é normalizada pela MB 26.
5.3.3.3 Flambagem
Ocorre quando o material é submetido a esforços de compressão axial em peças
longas. Na compressão em peças longas com possibilidade de flambagem os
corpos de prova são de 2 x 2 x variável, retirados em diversos locais da tora,
sendo os ensaios executados com prensas, devendo os corpos serem apoiados
de modo a refletirem um apoio livre. As variações da altura dos corpos de prova
servem para mudar o índice de esbeltez da peça.

5.3.3.4 Resistência à tração axial
Por ser um material fibroso este é o tipo de esforço que melhor se distribui na
madeira. Praticamente não ocorre ruptura do material por tração, pois nas
ligações, a diminuição das seções transversais devido à introdução dos
conectores provoca com que o rompimento ocorra exatamente nestes pontos.
De forma inversa do que ocorre nas peças comprimidas a tração provoca a
aproximação das fibras, o que proporciona uma maior resistência. Quando
comparada à compressão, assume valores em torno de 2,5 vezes maior.
5.3.3.5 Resistência à flexão estática
A resistência a flexão estática é aferida por ensaios realizados em corpos de
prova de 2 x 2 x 30 cm,
em número de 80, que são retirados de diversos pontos
do lenho, conforme método brasileiro MB-26 (NBR 6230) . Os ensaios são feitos
em séries verdes e secas ao ar. Os corpos são carregados com uma carga
central até a ruptura, estando os corpos simplesmente apoiados em suas
extremidades. Os ensaios são feitos de modo que os corpos de prova não

rompam em menos de dois minutos. Os objetivos são aferir a flecha e a carga
de ruptura.
Índice de Rigidez→ Em ensaios com madeira seca ao ar este índice pode ser
analisado da seguinte maneira:

5.3.3.6 Resistência à flexão dinâmica
Capacidade de absorver esforços dinâmicos ou de choques, essa característica
mecânica está associada a resiliência do material e pode ser aferida em ensaios
preconizados na MB-26 (NBR 6230). O conhecimento dessa grandeza é de
grande importância para a escolha do material adequado para construções
móveis ou sujeitas a choques.
5.3.3.7 Resistência à compressão normal e obliqua às fibras
Submetida a este tipo de esforço, logo após um pequeno estágio elástico, a
madeira começa a deformar-se indefinidamente sob cargas crescentes. Esta
resistência depende fundamentalmente da extensão da área de aplicação da
carga, sendo maior a resistência quanto maior for a área livre de carregamento
em áreas adjacentes a este carregamento.
Vale ressaltar que, frequentemente, a compressão não é necessariamente axial
e nem normal, dessa forma, fixa-se valores de resistência intermediários para os
esforços oblíquos.
5.3.3.8 Resistência à tração normal às fibras
Nesta situação as fibras são afastadas provocando o rasgamento do material e
sua consequente destruição. Esta resistência deve ser, portanto, muito
analisada, sendo aconselhável não se utilizar peças de madeira sob este tipo de
esforço. No caso de ser necessário a utilização, indica-se a colocação de
estribos ou peças metálicas que auxiliem o material a resistir a essa destruição.

5.4 COEFICIENTES DE SEGURANÇA
A fixação de coeficientes de segurança ajustados a cada tipo de esforço
estrutural permite a redução das tensões admissíveis dos diversos tipos de
madeira.
Os fatores analisados são os seguintes:
1. Perda de resistência por defeitos, que é obtido a partir dos resultados dos
ensaios das peças isentas de defeito comparados com aqueles com defeitos. A
redução é de 3/4 deste coeficiente.
2. Duração das cargas, que no caso das cargas permanentes devem ser
mantidas abaixo de limite de proporcionalidade. Abaixo deste limite o material
não sofre influência. Os coeficientes de segurança a serem adotados são de 3/4
para a compressão simples e de 9/16 para a flexão estática.
3. Variabilidade de resultados, que podem ocorrer nos ensaios mecânicos dos
corpos de prova. A dispersão dos resultados chega à ordem de 25%, isto devido
a heterogeneidade da madeira. O fator de redução, portanto é de 3/4.
4. Possibilidade de sobrecargas que neste caso é o coeficiente de segurança,
correspondendo à incerteza na previsão de cargas acidentais que possam
ocorrer na estrutura. Este coeficiente é normalmente 2/3.
5.5 CLASSIFICAÇÃO DA MADEIRA QUANTO À APLICAÇÃO
 Madeiras finas: empregadas em marcenaria e em construção corrente
na execução de esquadrias, marcos, etc. Ex: loiro, cedro, açoita-cavalos,
etc.
 Madeiras duras ou de lei: empregadas em construção como suportes e
vigas. Ex: peroba, paraju, grápia, angico, etc.
 Madeiras resinosas: empregadas quase que exclusivamente em
construções temporárias ou protegidas do intemperismo. Ex: pinho
(formas)
 Madeiras brandas: de pequena durabilidade, porém, de grande
facilidade de trabalho. Não são usadas em construção.Ex: timbaúva.

5.6 UTILIZAÇÃO DA MADEIRA
 Como Combustível – fraco poder calorífico (4.500 cal/kg) só 3.500 cal/kg
são aproveitados pelos fogões, lareiras, etc. Carvão – poder calorífico
maior (8.000 cal/kg), o aproveitamento do gás de madeira transformaria a
madeira em combustível valorizado.
 Como material de construção - É um material de construção
tecnicamente adequado e economicamente competitivo para todas as
obras de engenharia, desde lastro de vias férreas até galerias, torres,
pontes e estrutura de coberturas em grandes vãos. Consumo médio na
construção na forma de madeira natural e derivados: 5t por habitação na
Europa e 10t por habitação nos EUA
 Como matéria prima para outros usos industriais - Pode ser
considerada como material bruto que permite o aproveitamento dos
sucessivos fragmentos a que pode ser reduzida. Seus subprodutos
aproveitáveis atualmente chegam até seus constituintes básicos, suas
moléculas e compostos químicos:

6 FERRO
Embora o objeto de estudo deste capítulo seja o ferro, esse material sempre é
utilizado compondo ligas metálicas (aço) e não sozinho. O aço é o metal de maior
aplicação na indústria da construção.
O ferro e o aço têm grande utilização como material estrutural, devido a seu
elevado módulo de resistência, pois permite vencer grandes vãos com peças
relativamente delgadas e leves.
Seu emprego pode ser em estruturas ou componentes, como por exemplo:
peças estruturais em geral (vigas, perfis, colunas), trilhos, esquadrias, coberturas
e fechamentos laterais, painéis (fachadas e divisórias), grades e peças de
serralheria, reforço de outros materiais (concreto armado), hangares, galpões,
silos e armazéns.
A adição de carbono no processo de fabricação aumenta a resistência do aço,
porém o torna mais duro e frágil.
O ferro fundido tem boa resistência à compressão, cerca de 60 kgf/mm², porém
a resistência à tração é cerca de 60% deste valor. Sob efeito de choques mostra-
se quebradiço.
A resistência à ruptura por tração ou compressão dos aços utilizados em
estruturas varia de 30 a 120 kgf/mm².
6.1 CLASSIFICAÇÃO
A classificação tradicional do ferro e suas ligas tem sido pelo teor de carbono:
 Aço doce → quando tem na sua composição menos de 0,2% de carbono;
 Aço ao carbono → quando esse teor fica entre 0,2% e 1,7%;
 Ferro fundido → quando esse teor fica entre 1,7% e 6,7%.
Essa classificação não é arbitrária, pois, a quantidade de carbono contida na
mistura está diretamente liga às suas propriedades. Outro ponto a ser
observado, é que, essa classificação está sendo abandonada a medida que
novas tecnologias incorporaram às ligas de aço outros elemento químicos, como
veremos mais a diante.

6.2 VANTAGENS DA CONSTRUÇÃO COM AÇO
Maior confiabilidade; menor tempo de execução; maior limpeza da obra; maior
facilidade de transporte e manuseio; maior facilidade de ampliação; maior
facilidade de montagem; facilidade de desmontagem e reaproveitamento;
menores dimensões das peças; facilidade de vencer grandes vãos; precisão das
dimensões dos componentes estruturais; maior facilidade de reforço e redução
de carga nas fundações.
6.3 TRATAMENTO TÉRMICO DOS AÇOS
Existem dois tipos de tratamento do aço, a quente e a frio, ambos têm a finalidade
de incorporar qualidades ou retirar defeitos.
6.3.1 Tratamentos a quente
Os tratamentos térmicos são recursos auxiliares utilizados para melhorar as
propriedades dos aços. Eles se dividem em dois grupos: os tratamentos
destinados principalmente a reduzir tensões internas provocadas por laminação,
solda, etc. (normalização, recozimento); e os tratamentos destinados a modificar
a estrutura cristalina, com alteração da resistência e de outras propriedades
(têmpera, revenido).
 Normalização→ o aço é aquecido a uma temperatura da ordem de 800
°C (variável com a % de carbono), mantido nessa temperatura durante
quinze minutos e depois deixado esfriar livremente no ar.
 Recozimento→ o aço é aquecido a uma temperatura apropriada
dependendo do efeito desejado, mantido nessa temperatura por algumas
horas ou dias e depois deixado esfriar lentamente, em geral, ainda no
forno.
 Têmpera→ o aço