Materiais Naturais e Artificiais - NP2

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Argamassa armada 
A argamassa armada é um tipo de “concreto armado” feito de componentes de menor espessura. Isso significa que junto com a mistura de agregado miúdo, cimento, areia e água (que compõe a argamassa), é usada uma armação de aço com fios de pequeno diâmetro.
A argamassa armada apresenta-se como: material cimentício muito delgado.
A argamassa é composta basicamente por aglomerante (cimento), agregado miúdo (areia) e água, porém, algumas argamassas podem apresentar cal em sua composição. Os tipos de argamassa são: argamassa de base (chapisco) e argamassa lisa de revestimento (emboço e reboco) 
Concreto
A cura do concreto é fundamental para evitar a perda de água pela superfície exposta e assegurar uma superfície com resistência adequada e a formação de uma capa superficial durável.
O tempo de cura do concreto (no caso da cura úmida) é de pelo menos 7 dias, podendo ser estendido a até 28 dias, dependendo das condições locais. 
Existem formas diferentes de fazer a cura, vamos citar aqui os três principais: 
Cura úmida (consiste em manter a superfície do concreto coberta com água), 
Cura química (É realizada através da aplicação de um produto, que forma uma película capaz de impedir a evaporação da água) e 
Cura térmica (a peça de concreto é submetida a altas temperaturas). 
Qual a composição correta para o concreto? Cimento, areia, pedra natural e água
A composição do concreto é de cimento + água +a gregado miúdo + agregado graúdo.
O fator água/ cimento é muito importante na composição do concreto, sendo necessário definir a quantidade de água na mistura, pois muita água pode deixar o material pouco resistente e pouca agua pode não ser o suficiente para a hidratação do cimento. A composição de cimento, areia, pedra e água é denominado traço.
A cura tem por finalidade evitar a evaporação prematura da água necessária para a hidratação do cimento. 
Os tipos de cura são: por hidratação manual, a vapor e por imersão
A quantidade de água a ser adicionada ao concreto, que se relaciona com a resistência; 
O concreto recebe polimerizantes (aditivos plastificantes) que anulam a necessidade de vibração do concreto quando distribuído na fôrma, ou seja, que se move e preenche os espaços na fôrma sem precisar de nenhuma vibração, é denominado concreto auto adensável 
As formas para concreto são os moldes de toda a estrutura da obra, e sem elas é impossível fazer lajes, paredes de concreto, colunas ou pilares para a sustentação.
Nas técnicas do solo cimento, o material terra deve apresentar 70% de areia na sua composição.
Uma alternativa à estrutura de concreto armado pode ser a utilização de uma estrutura puramente metálica. Nesse caso são utilizados perfis metálicos produzidos industrialmente com dimensões variadas. Os perfis podem ser, segundo seu uso, produzidos de forma laminada e tubular.
O termo fck significa:
R: Resistência característica do concreto à compressão
A terminologia CA-50 visa caracterizar qual tipo de material?
R: Aço para concreto armado e sua respectiva tensão de escoamento
Cobrimento de armadura significa:
R: A distância que deve haver entre a face do concreto e a face das barras de aço para garantir a proteção do aço quanto à oxidação. 
Outras questões:
Os perfis laminados de alma cheia são aqueles: produzidos na indústria siderúrgica, já em sua forma de utilização.
A retirada de aço da alma de perfil com perfurações tem a finalidade de retirar o peso do perfil. A função das perfurações realizadas na alma do perfil é: encontrar a melhor relação entre peso e dimensão para que o perfil possa vencer grandes vãos, além da questão econômica.
A técnica denominada de steel frame apresenta as seguintes características: estrutura metálica leve e pequenos vãos. 
Os perfis metálicos tubulares são muito utilizados para construir: treliças
Os vergalhões servem para a montagem das armaduras utilizadas no concreto armado. Podem ser encontrados com espessuras de 2 a mais do que 6mm. No mercado podemos encontrá-los lisos ou retorcidos. No caso deste último, o relevo que nele encontramos serve para: melhor aderência do concreto à armadura. 
Vergalhão
Também chamado de barra de aço ou viga metálica, o vergalhão de aço, além de oferecer suporte a paredes e colunas, também é bastante utilizado para reforçar estruturas de concreto. Bons exemplos são calçadas, pilares, vigas, lajes e fundações.
Os vergalhões são vigas de aço estrutural que, adicionadas ao concreto, formam o concreto armado.
Formação e classificação das rochas
Rochas ígneas ou magmáticas:
Resultam da solidificação do magma. Quando formadas em profundidade (dentro da crosta), são chamadas de rochas plutônicas ou intrusivas. Nesse caso, são formadas por uma estrutura cristalina e apresentam textura de graduação grossa. Exemplo: granito.
Caso sejam formadas na superfície terrestre pelo extravasamento de lava por condutos vulcânicos, são chamadas de rochas vulcânicas ou extrusivas. São caracterizadas por uma estrutura que pode ser vítrea ou cristalina e apresentam textura com graduação fina. Exemplo: basalto.
Rochas sedimentares
 Rochas sedimentares são resultantes da consolidação de sedimentos, ou seja, formam-se a partir de partículas minerais provenientes da desagregação e transporte de rochas preexistentes. Geralmente são rochas mais brandas, isto é, com menor resistência mecânica
Rocha metamórfica 
As rochas metamórficas resultam de outras rochas preexistentes que, no decorrer dos processos geológicos, sofreram mudanças mineralógicas, químicas e estruturais
Principais rochas utilizadas como material de construção
Granito: na construção civil, é utilizado na confecção de fundações (em forma de bloco), muros e calçamentos, como agregado para concreto e rocha ornamental em pisos, paredes, tampos de pias, lavatórios, bancadas e mesas e em detalhes diversos.
Basalto: na construção civil, é muito utilizado com pedra britada em agregados asfálticos, para concretos e lastros de ferrovias. Assim como o granito, possui larga aplicação como pedra para calçamento e em outras formas de pavimentação.
Composições mineralógicas das partículas do solo
Solos granulares: provenientes do intemperismo físico. São formados por minerais primários silicatos (quartzo, feldspato, mica). 
Solos argilosos: provenientes do intemperismo químico. São formados por minerais secundários.
Cor do solo
Cores escuras: indicam presença de matéria orgânica.
 Vermelho e amarelo: indicam presença de hematita e magnita. 
Cores claras: indicam presença de quartzo. 
Cores acinzentadas: indicam condições de saturação do solo com água (redução do ferro)
Estrutura do solo
Em unidades chamadas agregados (importância), deixa o solo argiloso menos duro, reduz a erosão e aumenta a macroporosidade. Diz respeito à dureza (solo seco), friabilidade (solo úmido) e plasticidade e pegajosidade (solo molhado).
A brita, para confecção de concretos de cimento Portland.
Agregados 
Os agregados naturais são encontrados na natureza sob a forma definitiva de utilização: areia de rios, seixos rolados, cascalhos e pedregulhos.
Os agregados artificiais que são obtidos pelo britamento de rochas: pedrisco e pedra britada.
Já os industrializados são aqueles obtidos por processos industriais. São exemplos a argila expandida e a escória britada
O agregado miúdo é a areia de origem natural ou resultante do britamento de rochas estáveis, ou a mistura de ambas, cujos grãos passam pela peneira ABNT de 4,8 mm e ficam retidos na peneira ABNT 0,150 mm.
O agregado graúdo é o pedregulho natural, ou a pedra britada proveniente do britamento de rochas estáveis, ou a mistura de ambos, cujos grãos passam pela peneira ABNT 152 mm e ficam retidos na peneira ABNT 4,8 mm
A areia é classificada de acordo com sua granulometria:
· granulometricamente areia fina (entre 0,06 mm e 0,2 mm); 
· granulometricamente areia média (entre 0,2 mm e 0,6 mm); 
· granulometricamente areia grossa (entre 0,6 mm e 2,0 mm)
Outro agregado artificial muito usado na confecção de concretos é a areia de brita ou areia artificial, que consiste numagregado obtido dos finos resultantes da produção da brita, dos quais se retira a fração inferior a 0,15 mm. Sua graduação é 0,15 (retida)/4,8 mm (passante).
Considerando a densidade, os agregados usuais para o concreto são: areia, brita e cascalho.
Módulo de finura é a soma das porcentagens acumuladas em massa de um agregado, nas peneiras da série normal, dividida por 100. Quanto maior o módulo de finura, mais graúdo é o agregado. 
O módulo de finura é muito importante para saber das dimensões dos grãos (superfície específica). Sua especificação serve para determinar a quantidade de cimento necessário para envolver os grãos e a necessidade de água de molhagem e está relacionada com a área superficial, alterando a água de amassamento para certa consistência.
MF = Soma da Porcentagem acumulada (%) / 100
Cimento Portland
O cimento pertence à classe dos materiais classificados como aglomerantes hidráulicos. Esse tipo de material em contato com a água entra em processo físico-químico, através de uma reação exotérmica de cristalização, tornando-se um elemento sólido com grande resistência à compressão e resistente à água e a sulfatos.
O cimento Portland é um aglomerante hidráulico fabricado pela moagem do clínquer, compostos de silicato e cálcio hidráulicos. 
Os silicatos de cálcio são os principais constituintes do cimento Portland. As matérias-primas para a fabricação devem possuir cálcio e sílica em proporções adequadas de dosagem.
Clínquer é a base do cimento, originalmente uma mistura de calcário e argila, que é queimado (a 1400 ºC) e triturado até virar um pó fino. O clínquer possui um diâmetro médio entre 5 e 25 mm.
O processo de obtenção do cimento se dá pelo processo de clinquerização entre compostos cálcicos e siliciosos, formando os silicatos de cálcicos. Após a produção do clínquer, é adicionado sulfato de cálcio (CaSO4 ), o gesso. Tem-se assim o cimento Portland
Classificação do cimento Portland
CP I – cimento Portland comum 
CP II-E – cimento Portland composto com escória
CP II-Z – cimento Portland composto com pozolana
CP II-F – cimento Portland composto com fíler 
CP III – cimento Portland de alto forno 
CP IV – cimento Portland pozolânico 
CP V-ARI – cimento Portland de alta resistência inicial
Gesso
É um material que tem bom isolamento térmico e acústico. Auxilia no equilíbrio da umidade do ar em ambientes fechados por ser material higroscópico. Porém, em contato com a água, perde em muito sua resistência mecânica, sendo mais recomendado para ambientes fechados.
Cal
Cal aérea: aglomerante resultante da calcinação de rochas calcárias, pode ser hidratado e endurece sob ação do CO2 do ar.
Cal hidráulica: aglomerante que endurece pela ação da água e foi muito utilizado nas construções antigas, sendo posteriormente substituído pelo cimento Portland.
Etapas do ciclo da cal, respectivamente
Calcinação => Hidratação => Carbonatação
Metais 
São caracterizados pela alta dureza, grande resistência mecânica, elevada plasticidade (grandes deformações sem ruptura), alta condutibilidade térmica e elétrica etc
De uma maneira geral, os metais são bons condutores. O cobre é o mais utilizado e vem sendo substituído pelo alumínio por razões econômicas
Metais não ferrosos – os metais não ferrosos mais utilizados na construção civil são: ligas de alumínio, cobre, estanho, zinco e níquel. 
Metais ferrosos – exemplo: aço
Prata é o metal de maior condutividade.
A função das nervuras ou entalhes é impedir o giro da barra dentro do concreto e proporcionar a aderência da barra com o concreto, permitindo a atuação conjunta aço/concreto quando a estrutura for submetida a uma carga;
Segundo a ABNT NBR 7480, barras de aço são: 
Os produtos de Bitola 5 ou superior, obtidos por laminação a quente.
Madeira
A umidade da madeira é determinada pela seguinte expressão:
U% = m1 – m2 
 _________ x 100
 m2
U é o teor de umidade [%]; 
m1 é a massa úmida [g]; 
m2 é a massa seca [g].
Questão 1. Uma viga de madeira para emprego estrutural tem 200 mm de altura, 120 mm de lado e 3 m de comprimento. Sabe-se que quando a madeira está seca, sua massa específica é de 600 kg/m3 . Considerando que não existe variação no volume, a densidade quando ela possui 35% de umidade é:
A massa seca (ms ) fica: ms = V . ρs
Sendo Vo volume da viga ρs e 
Massa específica quando a madeira está seca:
ms = 0,2m . 0,12m . 3m . 600 kg m3 
ms = 43,2 kg
Chamados de U% a umidade de 35% e mu a massa da viga nessa umidade, temos:
U% = mu – m2 / m2 x 100
35 = mu – 43,2 / 43,2 x 100
mu = 58,32 kg
Sabendo que a massa úmida (mu ) é o produto entre o volume e a massa específica nessa condição, a massa específica (ρu ) fica:
Pu = mu / V
Pu = 58,32 / 0,2 x 0,12 x 3
ρu kg m = 810kg/m3
A umidade considerada normal para a madeira é de 12 a 17%, quando ela atinge a estabilidade com a umidade do ar.
Retratilidade: é a perda de volume provocada pela redução da umidade da madeira (água de impregnação).
Ln = comprimento da madeira úmida 
Lo = comprimento da madeira seca
· A madeira é mau condutor de calor
· Quando a madeira está bem seca, ela é praticamente um isolante.
Cerâmica
Vidro, cimento e cal são três importantes segmentos cerâmicos e, por suas particularidades, são muitas vezes considerados à parte da cerâmica.
Possuem maior dureza e rigidez quando comparadas aos aços
Apresentam maior resistência ao calor e à corrosão que metais e polímeros;
A argila é a principal matéria-prima para a produção da cerâmica vermelha. Caulinita é o tipo de argila predominante
A argila também é a principal matéria-prima para a produção da cerâmica branca. Montmorilonita é o tipo de argila predominante.
Blocos cerâmicos
 São unidades para edificações que compõem a alvenaria e podem ser constituídos de diferentes materiais, sendo mais utilizados os cerâmicos ou de concreto. Podem ser maciços (tijolos moldados ou extrudados) e vazados (vedação ou estruturais).
Tijolos maciço cerâmicos 
São blocos de argila comum, moldados, extrudados ou prensados com arestas vivas e retilíneas e queimados em temperaturas em torno de 1000 ºC.
Blocos cerâmicos vazados
De vedação: suportam somente o peso próprio, apresentam furos na vertical ou na horizontal e podem possuir quatro, seis, oito ou nove furos;
Estruturais (portantes): suportam cargas previstas em alvenaria estrutural, apresentam furos na vertical e podem ser de três tipos: blocos com paredes maciças, blocos com paredes vazadas e blocos perfurados.
Por que os blocos têm 1 centímetro a menos na altura, largura e espessura em relação à sua dimensão nominal?
Considera-se que esse centímetro a menos será completado pela argamassa no assentamento do bloco.
Asfaltos na construção civil
São materiais termoplásticos, isto é, amolecem quando aquecidos, sendo então moldados e resfriados sem perda das propriedades, podendo passar novamente pelo mesmo processo
Não possuem ponto de fusão definido (temperatura de perda da estrutura cristalina), amolecendo em temperaturas variadas. 
Repelem a água, ou seja, são materiais hidrófugos. 
Por serem termoplásticos podem ser reciclados, o que lhes proporciona um grande número de reutilizações
Tipo de asfalto encontrado: 
CAN – cimento asfáltico natural – (Naturalmente no solo é classificado como nativo): Pelo fato de terem gerados pela atmosfera, nesse tipo de asfalto ocorre evaporação dos gases menos densos, possuem mais minerais e são mais densos e não são usados como pavimentação
CAP – cimento asfáltico de petróleo – (Obtido pela destilação do petróleo): são constituídos por 90 a 95% de hidrocarbonetos e por 5 a 10% de heteroátomos (oxigênio, enxofre, nitrogênio e metais – vanádio, níquel, ferro, magnésio e cálcio) unidos por ligações covalentes.
Os asfaltos diluídos são classificados em 3 tipos, de acordo com o tempo de cura – tempo de evaporação do solvente:
O ensaio de penetração (DNER –ME 003/99) quantifica a força da estruturação do CAP na faixa de temperaturas onde o mesmo é quase sólido. O ensaio de penetração visa determinar: em termos de estrutura, ensaiado em qual temperatura,ensaiado m quanto tempo de penetração e sobre qual sobrecarga, respectivamente:
c) Consistência, 25ºC, 5s e 100g.