Exercício de fixação AV2 - Materiais de construção civil

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício de fixação – Materiais de construção civil 
 
 
Isaac Richard Melo do Santos 
Engenharia Civil - 202002387025 
Francisco Gabriel Bispo De Jesus 
Engenharia Civil – 202003468746 
Gustavo Souza de Abreu 
Engenharia Civil - 201902362446 
Revisão para AV2 (1,0 ponto) 
 
1. O que são aglomerantes? Quais suas principais classificações? Descreva cada uma delas. 
 
2. O que é a cal hidratada? Qual sua origem e composição? 
 
3. Descreva o processo de obtenção da cal. 
 
4. Descreva o processo de obtenção do gesso. 
 
5. Quais os principais componentes do cimento Portland? 
 
6. Sobre o processo de obtenção do cimento Portland, descreva cada um dos componentes e 
explique o motivo pelo qual são adicionados (clinquer, gipsita ou gesso, aditivos). 
 
 
7. Defina grau de finura e os conceitos relacionados ao tempo de pega. 
 
8. Quais as principais propriedades do concreto fresco e endurecido? Explique cada uma delas. 
 
9. Descreva o slump test e explique a importância do teste na construção civil. 
 
10. Sobre o traço do concreto, responda: 
 
a) Para a execução de um volume de 0,30 m³ de concreto será utilizado um traço 1:2:2,5 em 
massa de cimento, areia e brita secos, com consumo de cimento de 300,0 kg/m³. Qual o volume 
de brita (em litros) requerido para se executar a quantidade desejada de concreto sabendo-se 
que a mesma possui massa unitária solta igual a 1.500 kg/m³? 
 
b) Pretende-se estimar a massa de brita necessária para a execução de concreto com traço em 
massa de (1:2:3:0,6). Qual a massa de brita necessária para a produção de 6 m3 de concreto 
em kg? 
 
Dados: Concreto a ser executado na obra com agregados secos; Desprezar o volume de 
vazios com ar do concreto fresco adensado; Cimento: massa específica dos sólidos = 
2,50 g/cm3; Areia: massa específica dos sólidos = 2,00 g/cm3; Brita: massa específica 
dos sólidos = 3,00 g/cm3; adotar o consumo de água equivalente a 200 l/m3. 
 
 
 
Caderno de Respostas 
 
1. Aglomerantes são materiais com propriedades ligantes que tem a finalidade a aglutinação de 
outros materiais (agregados), influenciando desta forma a resistência do material resultante. 
Aéreos: são os aglomerantes que endurecem pela ação química do CO2 no ar, como por exemplo 
a cal aérea. 
Hidráulicos: são os aglomerantes que endurecem pela ação exclusiva da água, como por exemplo 
a cal hidráulica, o cimento Portland, etc. Este fenômeno recebe o nome de hidratação. 
Poliméricos: são os aglomerantes que tem reação devido a polimerização de uma matriz. 
 
2. A cal hidratada é um produto natural pronto para o uso. É o aglomerante mais antigo usado pela 
humanidade na construção de edificações. A cal hidratada é um dos principais elementos das 
argamassas porque promove um a série de benefícios para a edificação. Ela tem excelente poder 
aglomerante, assim com o cimento, que une para sempre os grãos de areia das argamassas. A cal 
hidratada é extremamente fina e leve e porisso permite o preparo de maior quantidade de 
argamassa, com a redução do custo do m ³. Suas partículas muito finas, ao serem misturadas 
com água, funcionam com o verdadeiro lubrificante, reduz indo o atrito entre os grãos de areia. O 
resultado é melhor trabalhabilidade (ou liga), boa aderência e maior rendimento na mão de obra. 
 
3. A cal é produzida a partir do carbonato de cálcio, em fornos industriais, num processo conhecido 
como calcinação, que dá origem a cal e gás carbônico: CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g). 
A produção de cal se dá a partir do calcário (CaCO3). Essa matéria prima é extraída, selecionada 
e moída. Depois, o calcário é submetido a elevadas temperaturas dentro de fornos industriais, esse 
processo é chamado calcinação. O resultado desse processo será o CaO (óxido de cálcio ou cal). 
O cal é produzido a uma temperatura de aproximadamente 850 °C. Para a produção da cal 
hidratada, que é utilizada na construção civil, é preciso que aconteça uma reação entre a cal virgem 
e a água (H2O). 
 
4. O gesso é obtido por meio da calcinação (decomposição a quente) da gipsita. Nessa reação, o 
mineral, cuja fórmula é CaSO4 2H2O (sulfato de cálcio bi-hidratado) perde uma molécula e meia 
de água, transformando-se em gesso, cuja fórmula é CaSO4 ½ H2O (sulfato de cálcio semi-
hidratado). 
 
 5. Os componentes principais, cuja determinação é feita a partir de uma análise química, são: 
cal (CaO), sílica (SiO2), alumina (Al2O3), óxido de ferro (Fe2O3), magnésia (MgO), álcalis (Na2O 
e K2O) e sulfatos (SO3). 
 
6. Cal (CaO):Conforme diz Petrucci (1970), é o componente essencial dos cimentos, figurando 
algo em torno de 60 a 67% na composição do cimento. Pode-se dizer que as propriedades 
mecânicas do cimento Portland aumentam com o teor de cal. 
Se o seu processo de fabricação não é perfeito, pode resultar uma certa quantidade de cal livre, 
cuja presença em estado anidro, acima de certos limites, prejudica a estabilidade de volume de 
concretos e argamassas. 
 Sílica (SiO2):O bióxido de silício é o constituinte básico de muitas rochas naturais, tais como 
arenitos, quartzitos, areias e argilas. Na sua forma natural cristalizada, a sílica é material 
praticamente inerte (FUSCO, 2011). 
A sua proporção no cimento varia na proporção de 17 a 25%. Durante a fabricação do cimento, a 
sílica reage com a cal, formando silicatos de cálcio. São estes silicatos que, por hidratação, 
conferem o efeito aglomerante ao cimento. 
Ou seja, é da combinação da sílica com a cal que se obtém os compostos mais importantes do 
cimento. 
 Alumina:Também provinda da argila, seu teor no cimento pode variar em uma média de 3 a 8%. 
Ela reage com a cal, formando aluminatos de cálcio, os quais, ao serem hidratados, também 
formam coloides rígidos. 
São os compostos formados pela combinação desse óxido com a cal que aceleram a pega do 
aglomerante e reduzem a resistência aos sulfatos. Logo, devem estar presentes em pequenas 
quantidades na composição do cimento. 
Conforme assevera Fusco (2011), exceto nos cimentos aluminosos, que são usados quando se 
quer o endurecimento muito rápido, como em obras submarinas, a contribuição da alumina para 
a resistência dos cimentos é baixa. 
 Óxido de Ferro 
É proveniente da argamassa utilizada na fabricação do cimento e aparece na composição do 
cimento Portland em quantidades relativamente pequenas, 0,5 a 6%, combinado com outros 
óxidos presentes. 
O óxido de ferro não deve estar presente na fabricação dos cimentos brancos, uma vez que o 
cimento com essa composição adquire uma coloração escura, com tonalidade de café. Além disso, 
esse componente possui um importante papel de fundente, desenvolvendo uma ação mais 
enérgica que a alumina. 
 
Acredita-se que os teores relativamente altos de alumina e óxido de ferro na composição possam 
facilitar a produção comercial de um cimento com cal suficiente para converter toda a sílica em 
silicato tricálcio, se que resulte cal livre em quantidade inconveniente. 
 
7. O modulo de finura de um agregado se determina pela soma das percentagens retidas 
acumuladas em massa de agregado, em todas as peneiras da série normal, dividida por 100. O 
módulo de finura é uma grandeza adimensional e deverá ser apresentado com aproximação de 
0,01. 
 
8. Propriedades do Concreto fresco: 
Trabalhabilidade 
A trabalhabilidade é uma das principais propriedades do concreto fresco. Ela tem relação direta 
com a quantidade de água na argamassa e na relação com o cimento. “Essa é a propriedade que 
nos indica se o concreto é adequado ou não à peça que será moldada”, explica Luis. 
Segregação 
A segregação é a propriedade que nos mostra quando há a separação dos elementos do concreto. 
Essa separação pode acontecer por: 
• Problemas no lançamento; 
• Excesso de vibração; 
• Relação de água e cimento inadequada; 
• Altura da peça a ser moldada; 
• Dentreoutros. 
 
Plasticidade 
Quando o concreto é moldado sem nenhuma dificuldade (quando não há rompimento), podemos 
afirmar que ele tem uma boa plasticidade. Esse fator depende da forte coesão entre os 
componentes do concreto e da consistência da mistura. 
 
Exsudação 
A exsudação acontece quando há a formação de uma película de nata de cimento na superfície. 
Ela ocorre devido ao movimento ascendente das partículas finas com a água, fazendo com que 
haja uma “subida da água”. Assim, há a formação de um excesso de pasta de cimento na 
superfície. 
 
Teor de ar incorporado 
Luis explica que “O ar incorporado é intencionalmente causado pelos aditivos e devem ter controle 
através de ensaio e inspeção visual para verificação da sua homogeneidade na pasta”. Portanto, 
a verificação deste item se torna muito importante em estruturas que dependem de uma menor ou 
maior permeabilidade do concreto. 
 
Propriedades do Concreto Endurecido: 
Resistência Mecânica 
No que respeita à resistência mecânica do concreto endurecido, ou seja, a sua capacidade de 
resistir às diversas condições de carregamento a que possa estar sujeito quando em serviço, 
destaca-se a resistência à compressão, à tração, à flexão e ao cisalhamento. 
Durabilidade e Impermeabilidade 
A durabilidade pode ser definida como sendo a capacidade que o concreto possui de resistir à 
ação do tempo, aos ataques químicos, à abrasão ou a qualquer outra ação de deterioração. A 
durabilidade depende, entretanto, do tipo de ataque, físico ou químico, que o concreto, depois de 
endurecido, será submetido, devendo ser analisado criteriosamente antes da escolha dos 
materiais e da dosagem. 
Todas essas características, à exceção da aparência, melhoram sensivelmente com o uso 
adequado da relação água/cimento. 
 
9. O Slump Test, ou teste de abatimento do concreto, é um meio rápido de definir as características 
do concreto fresco momentos antes de sua aplicação, fazendo parte do controle tecnológico. 
O slump test mede a consistência do concreto para conferir a trabalhabilidade e verificar se aquele 
concreto poderá ser utilizado para concretar determinada peça na obra. 
A princípio, o teste de slump deve ser realizado no recebimento de concretos usinados ou para 
controle do concreto feito no próprio canteiro de obras. 
Além disso, o teste de slump é muito fácil e simples. Bem como, é muito útil verificar a variação 
lote a lote ou de hora a hora do concreto no canteiro de obras. 
Afinal, o aumento do slump significa que a umidade do concreto aumentou de forma inesperada 
ou que por algum motivo houve a deficiência de agregado fino. 
 
 
10. a) Vc = 0,30 m³ 
 1 : 2 : 2,5 
 c : a : b 
 
 Cc = 300 Kg/m³ 
 VB = ? 
 M = M ➞ M = CB ➞ VB = CB 
 V VB MB 
 
 CB = 2,5 
 Cc 
 
 CB = 2,5 x Cc 
 
 CB = 750 Kg/m³ 
 
 Vol = 750 Kg/m³ 
 
 Vol de concreto = 0,3 m³ 
 
 VB = CB = 750 = 0,5 m³ 
 1500 1500 
 
 BRITA ➞ CONCRETO 
 0,5 ➞ 1m³ 
 X ➞ 0,3 m³ 
 X = 0,15 m³ = 150 litros 
 
 
 
 b) CH2O = 200 L/m³ 
 
 Traço ➞ 1 : 2 : 3 : 0,6 
 c : a : b : x 
 Vco = 6 m³ 
 mB = ? 
 Traço b = CB 
 Cc 
 
 CB = 3 x Cc ? 
 
 Cc = CH2O 
 X 
 Cc = 200 
 0,6 
 Cc = 333,33 Kg/m³ 
 
 Cc = 3 x 333,33 
 
 Cc = 1.000 Kg/m³ 
 
 mB = 6.000 Kg