MAT. DE CONSTRUÇÃO II CAP1 (Introdução)

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Thaís Ribeiro Barroso
Capacitar o aluno a desenvolver, selecionar, especificar,
controlar, aplicar e relacionar as propriedades dos materiais com os
fatores que nelas influenciam e modificam, tendo em vista a
fabricação, a especificação, o recebimento e a aplicação dos materiais
de construção civil, especificamente, aglomerantes, agregados,
aditivos, argamassas e concretos, adequando suas características às
exigências especificadas do tipo e local da construção.
1 – Introdução;
2 – Agregados;
3 – Aditivos;
4 – Adições minerais;
5 – Argamassas;
6 – Concretos.
� O principal material da engenharia utilizado, desde a antiguidade,
pela humanidade é o concreto proveniente do cimento Portland.
Misturas contendo compostos aglomerantes e agregados
juntamente com a água têm sido empregadas nas construções
estruturais, resistindo a diversas degradações ambientais, mesmo
após milhares de anos.
� O concreto apresenta diversas aplicações como edificações de
variados pavimentos, pontes, viadutos e barragens. O que
condiciona isto são características como a alta resistência mecânica,
o custo relativamente baixo, a versatilidade de formas e a rapidez
no desenvolvimento da estrutura(GARTNER, 2004).
� 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;
� 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,
muito semelhante ao concreto atual.
� Depois surgiu a necessidade de estruturas capazes de vencer vãos
maiores, ao que se desenvolveu o concreto armado. A partir de então,
começaram as pesquisas sobre os aços e outros materiais.
� O concreto é o material construtivo de maior utilização em todo mundo.
Estima-se que anualmente são consumidas 11 bilhões de toneladas de
concreto, o que corresponde a um consumo médio de 1,9 tonelada de
concreto para cada habitante por ano. Esse valor é menor apenas do
que o consumo de água.
� Hoje em dia é difícil imaginar a realização de grandes obras sem a
utilização de estruturas de concreto armado. Ele está presente em quase
todo tipo de construção, como em nossas casas de alvenaria, em
rodovias, em pontes, nos edifícios mais altos do mundo, em torres de
resfriamento, em usinas hidrelétricas e nucleares, em obras de
saneamento, até em plataformas de extração de petróleo.
� Mas o emprego deste material é relativamente recente e sua primeira
aplicação, ao contrário do que podemos pensar não foi na construção
civil.
� Concreto armado = concreto + aço. Estas armações são necessárias para atender à
deficiência do concreto em resistir a esforços de tração (seu forte é a resistência à
compressão) e são indispensáveis na execução de peças como vigas e lajes, por
exemplo.
� Atribui-se a descoberta do concreto armado a Joseph- Louis Lambot, um agricultor
francês, que em 1849 realizou a construção da primeira estrutura de concreto armado:
um barco.
� Ele testou o barco em sua propriedade agrícola e realizou sua patente 1855, o mesmo
ano em que foi apresentado na Feira Mundial de Paris (o protótipo original é preservado
no Museu de Brignoles, França).
� armada.
Observa-se no entanto que na
verdade o barco foi construído
utilizando argamassa.
� O projeto não teve grande repercussão, mas chamou a atenção
de Joseph Monier, que vislumbrou a possibilidade de substituir
os vasos de plantas ornamentais que até então produzia em
madeira ou cerâmica, produtos que apodreciam ou quebravam
com muita facilidade. Com o sucesso obtido, iniciou a produção
de vários artefatos e estruturas de concreto armado, registrando
várias patentes de cimento armados com ferro: de vasos de
cimento para horticultura e jardinagem (1867), de tubos e
tanques (1868), de painéis decorativos para fachadas de edifícios
(1869), de reservatórios de água (1872), de construção de
pontes e passarelas (1873 e 1875) e de vigas de concreto
armado (1878).
� A primeira ponte de concreto armado (que ainda existe) foi construída por
Monier em 1875, no castelo Chazelet (França). A grande contribuição de
Monier foi, mesmo que de forma empírica e intuitiva, avaliar as
características dos materiais para combiná-los de forma adequada. Monier
percebeu que o concreto era facilmente obtido e moldado e tinha considerável
resistência à compressão e ao esmagamento, porém apresentava deficiências
em relação ao cisalhamento e à tração. Por outro lado o aço era extremamente
resistente à tração e era facilmente encontrado em formas simples como barras
longas.
� Em 1886, o engenheiro alemão Gustav Adolf Wayss (1851-1917)
comprou as patentes de Monier para desenvolvê-las. Ele
conduziu suas pesquisas para o uso do concreto armado como
material de construção em sua empresa, a Wayss & Freytag. A
empresa realizou, durante 20 anos, muitos ensaios para eliminar
algumas dúvidas a respeito do novo material como: a umidade
do concreto poderia causar a corrosão das barras de aço?
Haveria aderência suficiente entre aço e concreto? Como seria
tratada a diferença de deformação do concreto e do aço durante
uma variação de temperatura?
� Desde então vários estudos foram realizados até que a desconfiança em
relação ao material fosse superada. Hoje sabe-se que a alcalinidade do
cimento hidratado protege o aço contra a corrosão, que a aderência do aço e
do concreto é boa ( melhor ainda nas barras com nervuras) e que o concreto
e o aço têm o mesmo coeficiente de dilatação (e de contração)
térmica. Em 1902 foi erguido o primeiro prédio comercial de grande altura
(64 metros – 15 pavimentos), o Ingalls Building em Ohio, Estados Unidos.
� CONCRETO
CIMENTO
AREIA 
(agregado miúdo)
PEDRAS 
(agregado graúdo)
ÁGUA
� CONCRETO
Concreto é basicamente o resultado da mistura de cimento, água e
agregados, sendo que o cimento ao ser hidratado pela água, forma uma
pasta resistente e aderente aos fragmentos dos agregados, formando um bloco
monolítico.
No preparo do concreto, um ponto de atenção é o cuidado que se deve
ter com a qualidade e a quantidade da água utilizada, pois ela é a responsável
por ativar a reação química que transforma o cimento em uma pasta
aglomerante. Se sua quantidade for muito pequena, a reação não ocorrerá por
completo e se for superior a ideal, a resistência diminuirá em função dos poros
que ocorrerão quando este excesso evaporar.
� CONCRETO
A relação entre o peso da água e do cimento utilizados na dosagem, é
chamada de fator água/cimento (a/c).
O concreto deve ter uma boa distribuição granulométrica a fim de
preencher todos os vazios, pois a porosidade por sua vez tem influência na
permeabilidade ena resistência das estruturas de concreto.
A proporção entre todos os materiais que fazem parte do concreto é
também conhecida por dosagem ou traço, sendo que podemos obter
concretos com características especiais, ao acrescentarmos à mistura,
aditivos, isopor, pigmentos, fibras ou outros tipos de adições. Cada material a
ser utilizado na dosagem deve ser analisado previamente em laboratório
(conforme normas da ABNT), a fim de verificar a qualidade e para se obter os
dados necessários à elaboração do traço (massa específica, granulometria,
etc.).