Lista de Exercicios Resolvida P1

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- Materiais de Construção – Lista 1 (Aulas 02 e 03) 
 
1) Quais são as matérias primas utilizadas na fabricação do cimento Portland? Explique 
suscintamente o processo de fabricação do cimento Portland. 
Resposta: 
Pedra calcária (CaCO3) e Minerais Argilosos (SiO2). 
Britagem  Moagem e mistura  Queima  Moagem do clinquer  Expedição 
 
2) Quais são os principais compostos do cimento Portland? 
Resposta: 
Silicato tricálcico (C3S), Silicato dicálcico (C2S), Aluminato tricálcico (C3A), Ferro 
Aluminato tetracalcico (C4AF) 
 
3) Para que serve a equação de Bogue? 
Resposta: 
Estimar o percentual de cada um dos compostos do cimento (C3S, C2S, C3A, 
C4AF). Para controlar a hidratação do C3A diminuindo o calor de hidratação 
 
4) Por que o gesso é adicionado ao cimento? 
Resposta: 
Após a moagem do clínquer, o gesso é adicionado ao cimento de modo a 
retardar a hidratação (pega) do cimento, para evitar o endurecimento precoce e a 
formação de pedras de cimento. 
 
5) Qual dos compostos do cimento mais contribui para a hidratação durante as primeiras 
semanas? 
Resposta: 
C3S e C4AF 
 
6) A tabela abaixo mostra os índices de finura (IF) obtidos em ensaio de peneiramento 
para dois cimentos Portland comum. Responda as questões a seguir, baseadas apenas 
nos resultados da tabela. 
 CIMENTO l A l B l 
 IF (%) l 9,0 l 5,0 l 
(A) Para obtenção da mesma consistência, qual dos cimentos exigiria maior quantidade 
de água? 
(B) Qual dos cimentos apresentaria maior calor de hidratação? 
Resposta: 
A) Cimento B pois apresenta grãos menores, apesar de uma maior superfície de 
contato o que necessitaria de mais agua, apresenta uma melhor consistência. 
 
B) Cimento B, quanto menor o tamanho dos grãos mais reações ocorrem, mais 
calor é liberado 
 
 
2 
 
7) A tabela abaixo mostra resultados de ensaios de finura por peneiramento, de cinco 
cimentos Portland comum. Pede-se: 
 
(A) Qual dos cimentos apresenta menor tempo de pega, admitindo-se que todos tem a 
mesma composição química? 
(B) Tomando-se as mesmas quantidades de cimento e água para confecção de pastas com 
os cinco cimentos, qual das cinco pastas apresenta o maior índice de consistência? 
Justifique. 
 
Resposta: 
A) Cimento A pois é o mais fino das amostras 
B) cimento A pois é o mais fino e por isso estaria mais dissolvido 
 
8) O que é cimento aluminoso e para que ele serve? 
Resposta: 
Cimento com alto teor de Alumina e é usado quando se necessita de alta 
resistência inicial, quando tem-se que trabalhar em temperaturas baixas ou quando 
precisa de alta resistência a ataques de sulfatos. 
 
9) Defina os seguintes termos: tempo de inicio e tempo de fim de pega. Desenhe uma 
curva típica do calor de hidratação do cimento Portland. 
Resposta: 
Inicio de Pega  momento em que a pasta de cimento estiver suficientemente 
enrijecida para que a agulha de teste não penetre mais do que uma distância de 5mm 
do fundo do molde. 
Fim de Pega  Quando a agulha de teste baixada suavemente sobre a superfície 
da pasta, penetra até uma profundidade de 0,5mm. 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
10) Que fatores influenciam o calor de hidratação. 
Resposta: 
 Composição do cimento 
 Finura 
 Temperatura de mistura 
 Quantidade de cimento 
 
11) O que é falsa pega? Quais são as suas causas? 
Resposta: 
Enrijecimento prematuro anormal do cimento. Causas: Desidratação do gesso 
quando moído conjuntamente com um clínquer muito quente e Carbonatação dos 
álcalis do cimento reagindo Ca(OH)2 formando CaCO3 
 
12) Qual o significado de finura no Cimento Portland? Como ela é determinada? 
Resposta: 
É a noção relacionada com o tamanho dos grãos de cimento. É determinada 
medindo-se a retenção dos grãos maiores na peneira nº 200, dividindo pela massa inicial 
e multiplicando por 100 
 
13) O que é reação pozolânica? 
Resposta: 
É a reação de pozolona com o produto de hidratação C-H e H2O formando CSH 
 
14) Explique os mecanismos de hidratação dos silicatos e aluminatos. 
Resposta: 
Hidratação dos Silicatos  C3S e C2S reagindo com H2O e formando os produtos 
C-S-H e CH além de liberar calor. 
Hidratação dos Aluminatos  C3A reagindo com CSH2 e H2O formando o 
produto Ettringita (C6AS3H32). Com o passar do tempo o C3A restante reage com H2O e 
com a Ettringita e forma um outro arranjo de C-A-S-H, o chamado Monosulfato 
(C4ASH12). 
15) Quais as principais reações de hidratação do cimento aluminoso? 
Resposta: 
 
 
 
- Materiais de Construção – Lista 2 (Aula 04) 
 
1) O agregado usado como um dos ingredientes na fabricação do concreto é visto como 
um material inerte. Explique porque esse ponto de vista está errado. 
Resposta: 
Os agregados para concreto podem reagir com a água e o cimento dependendo 
da sua característica (reação álcali-agregado). Existem ensaios que avaliam a reação 
álcali-agregado, que é responsável pela expansão do concreto ocasionando sérios 
problemas estruturais como rachaduras e deterioramento precoce do concreto. 
 
 
4 
 
2) Liste três características dos agregados e explique a influência nas propriedades do 
concreto no estado fresco e no estado endurecido. 
Resposta: 
A porosidade dos agregados influencia na absorção de agua na mistura do 
concreto fresco, e na permeabilidade deste no estado endurecido, tendo relação direta 
com a resistência. A composição influencia uma vez que os agregados que possuem alto 
teor de sílica reagem com o cimento diminuindo a resistência. A granulometria que 
influencia diretamente na trabalhabilidade do concreto no estado fresco e no 
empacotamento dos grãos no estado endurecido. 
 
3) Explique por que é importante determinar a curva de distribuição granulométrica dos 
agregados e o seu diâmetro máximo. 
Resposta: 
Como o cimento é o componente mais caro do concreto, determinar a curva 
granulométrica e o diâmetro máximo nos permite determinar dosagem de material de 
maneira a ter um cimento barato. Além disso, uma boa distribuição granulométrica 
influencia na trabalhabilidade do concreto. 
 
4) Explique o que é a reação álcali-agregado. 
Resposta: 
É a reação química dos álcalis do cimento com a sílica reativa presente em 
alguns agregados na presença de água formando assim um gel expansível que fissura o 
concreto. 
 
5) Explique quais as vantagens e desvantagens do uso do agregado reciclado 
proveniente dos resíduos da construção e demolição no concreto. 
Resposta: 
A principal vantagem é o custo, pois agregados reciclados custam menos do que 
agregados naturais. Como desvantagem temos o fato que agregados reciclados tem 
qualidade inferior aos agregados naturais, são menos resistentes e apresentam maior 
absorção de água. 
6) Na determinação da variação de volume de determinada areia, foram encontrados os 
valores abaixo: 
 
Onde, h é o teor de umidade, I o coeficiente de inchamento e os valores foram obtidos 
segundo a MB-215. Pede-se: 
(A) Plotar a curva de inchamento da areia. 
(B) Definir umidade crítica, coeficiente de inchamento e determiná-los para a areia 
acima. 
Resposta: 
 
5 
 
a) 
 
 
b) Umidade crítica é a umidade a partir da qual o coeficiente de inchamento pode 
ser considerado constante e coeficiente de inchamento é a razão entre os 
volumes da areia úmida e seca. 
 
 
H = 4,2 e I = 1.32 
 
 
7) Sabendo-se que: γh = massa unitária úmida, γs = massa unitária seca. h = teor de 
umidade, h (%) 1,0 3,0 5,0 7,0 9,0 12,0 I 1,17 1,29 1,33 1,34 1,33 1,28 I= coeficiente de 
inchamento. 
Deduzir a equação que relaciona I e h → I = I(h) 
Resposta: 
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Inchamento x Teor de umidade
 
6 
 
 
8) Dadas as granulometrias dos agregados A, B e C na tabela abaixo, pede-se: 
(A) Obter as porcentagens retidas acumuladas para os agregados A, B e C 
(B) Traçar a curva granulométrica, obter o módulo de finura e o diâmetro máximo da 
mistura do item anterior. 
Resposta: 
 
 
Modulo de finura A = 1,57 Diâmetro Máx A =2,4 mm 
Modulo de finura B = 4,13 Diâmetro Máx B =19 mm 
Modulo de finura C = 2,07 Diâmetro Máx C =50 mm 
 
Gráfico (?!?!?!) 
 
- Materiais de Construção – Lista 3 (Aula 05) 
 
1) Quais os tipos de aditivos e como eles podem ser classificados? 
Resposta: 
Aditivos podem ser: 
Químicos  Surfactantes e Controladores de pega. 
Minerais  Pozolanicos (cinza volante), Cimentícios (escória de alto forno) e 
Pozolanicos Cimentícios 
 
2) Quais as desvantagens do uso de aditivos incorporadores de ar. 
Resposta: 
Diminuição da resistência e aumento da permeabilidade 
 
7 
 
 
3) Como funcionam e para que servem os aditivos plastificantes. 
Resposta: 
Servem para melhorar a trabalhabilidade da mistura com quantidades menores 
de água. Temos consequência da diminuição da quantidade de água um aumento da 
resistência final. 
 
4) Que tipo de aditivo você utilizaria para concretagem em: (i) tempo quente e (ii) tempo 
frio. 
Resposta: 
Para tempos quentes, retardadores de pega, e para tempos frios aceleradores 
de pega e incorporadores de ar. 
 
5) Cite qual a importância do uso de pozolanas como aditivo mineral no concreto. 
Resposta: 
Reduzem a permeabilidade do concreto, assim como a expansão devido a 
reação álcali agregado. No estado fresco podem melhorar a trabalhabilidade, reduzir a 
retração, alterar o tempo de pega e a temperatura de cura 
 
- Materiais de Construção – Lista 4 (Aula 06) 
 
1) Quais as propriedades do concreto no estado fresco que podem afetar as propriedades 
do concreto no estado endurecido? 
Resposta: 
Trabalhabilidade, Segregação e exsudação, Retração, Tempo de pega e 
Temperatura de cura. 
 
2) Cite as principais formas de lançamento do concreto. Por que devemos evitar o 
lançamento do concreto em alturas superiores a 2m? 
Resposta: 
Bombeamento, guincho, concreto projetado, e convencional (caminhão 
betoneira lançando direto na forma). O concreto não deve ser lançado de alturas 
superiores a 2m por causa do processo de adensamento. 
 
3) Qual a principal característica do concreto subaquático? Cite pelo menos 2 processos 
de concretagem subaquática. 
Resposta: 
Alta coesão dos grãos, concreto injeto (consiste na colocação, na forma, do 
agregado e em seguida injeta-se a argamassa, de baixo para cima, por meio de tubos) e 
concreto ensacado (Coloca-se o concreto no local determinado em sacos de tecido 
permeável). 
 
 
 
 
 
 
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4) Qual a importância do adensamento do concreto? 
Resposta: 
É importante para a retirada do ar presente na massa do concreto, com o 
objetivo de se reduzir a porosidade ao máximo. Melhora a resistência mecânica e ajusta 
o concreto para o perfeito preenchimento das fôrmas. 
 
5) Qual a importância da cura do concreto. Cite ao menos 3 métodos de cura. 
Resposta: 
É importante para prevenir a perda de água do concreto, que acarretaria em 
retração. É importante se controlar a temperatura do concreto até que este atinja 
determinada resistência. Irrigação, Recobrimento com areia, terra, plásticos ou 
membranas, Impermeabilização por pintura. 
 
6) O que é trabalhabilidade e quais os fatores que podem afeta-la? 
Resposta: 
Propriedade do concreto ou argamassa recém misturados que determina a 
facilidade e a homogeneidade com a qual podem ser misturados, lançados, adensados 
e acabados. Os fatores que podem afeta-la são: consistência e coesão 
 
7) O que é consistência e como podemos determina-la? 
Resposta: 
Propriedade intrínseca da mistura fresca relacionada com a mobilidade e 
capacidade de fluir da massa. 
8) Explique o que é reologia e quais os parâmetros podemos determinar com o uso de 
um reômetro? 
Resposta: 
Ciência que estuda a deformação e fluxo de um material. Podemos medir a 
viscosidade, tensão de escoamento, ou seja, trabalhabilidade. (não tenho certeza sobre 
está parte) 
- Materiais de Construção – Lista 5 (Aula 07) 
 
1) Explique (inclusive com a ajuda de um desenho) o que é a zona de transição interfacial 
do concreto. 
Resposta: 
 
 
9 
 
 
2) Cite quais os fatores que influenciam a resistência à compressão. 
Resposta: 
 Fator água/cimento; 
 Grau de hidratação; 
 Tamanho e mineralogia dos agregados; 
 Tipos de aditivos; 
 Geometria do corpo de prova; 
 Umidade e temperatura; 
 Taxa de carregamento do ensaio; 
 
 
3) Diferencie os métodos de ruptura na tração e na compressão. Em geral como as 
resistências a tração e a compressão do concreto podem ser relacionadas? 
Resposta: 
Um mesmo corpo de prova necessita de mais energia para formar e propagar 
fissuras em compressão do que em tração. A medida que a resistência à compressão do 
concreto aumenta a sua resistência a tração também aumenta porem com uma taxa 
decrescente. 
 
 
4) Explique como o fator água/cimento influencia a resistência da pasta de cimento e a 
zona de transição interfacial. 
Resposta: 
O aumento da relação água/cimento aumenta a porosidade levando a um 
enfraquecimento da matriz cimentícia, já a redução, tendem a reduzir a espessura e a 
fraqueza da Zona de Transição, consequentemente aumentando a resistência do 
concreto. 
 
5) Como os parâmetros de ensaio podem influenciar na resistência à compressão do 
concreto. 
Resposta: 
Diâmetros maiores tem menor resistência a compressão, as formas de 
carregamento influenciam nas tensões de ruptura. 
 
 
6) O que é tensão crítica e como ela pode ser calculada. 
Resposta: 
Corresponde ao valor máximo da deformação volumétrica. Tc = 75% de Fc 
 
7) Qual ensaio você utilizaria como uma alternativa para o ensaio de tração direta? 
Explique de forma sucinta como o ensaio é realizado. 
Resposta: 
Tração indireta. É aplicada ao corpo de prova uma compressão axial que provoca 
uma tração de maneira indireta no corpo. 
 
 
 
10 
 
8) Quais os parâmetros que podem ser calculados em um ensaio triaxial do concreto? 
Desenhe a curva que deve ser plotada para calcular tais parâmetros. 
Resposta: 
 
 
9) Discuta o efeito do tamanho do agregado na resistência do concreto. 
Resposta: 
Concretos com agregado de tamanho maior necessitam de menor quantidade 
de água, entretanto, criam uma zona de transição interfacial mais fraca contendo mais 
micro fissuras. 
 
 
10) Demonstre analiticamente que para um mesmo material em um ensaio de flexão as 
tensões são superiores as obtidas em um ensaio de tração direta. É o ponto mais fraco 
do concreto, serve como uma “ponte” entre a matriz cimentícia e o agregado graúdo. 
Resposta: 
Não é verdadeira a hipótese de distribuição linear de tensões no ensaio de 
tração direta mas é a apresentada na figura abaixo, assim a tensão de tração por flexão 
que realmente ocorre no instante da ruptura, é bem maior que a calculada pela tração 
direta. 
 
- Materiais de Construção – Lista 6 (Aula 08) 
 
1) Explique o que é o conceito de maturidade? 
Resposta: 
É o conceito que relaciona resistência do concreto com temperatura de curae 
tempo de exposição. O objetivo do conceito é determinar quando podemos aplicar 
cargas sobre a estrutura. 
 
2) Cite e disserte de forma sucinta sobre três ensaios não destrutivos utilizados para 
analisar a qualidade do concreto. Qual dos métodos pode ser utilizado como um 
substituto direto para determinar a resistência a compressão do concreto? 
Resposta: 
Dureza superficial  realizado normalmente com esclerômetro de Schmidt. 
Uma vez calibrado coloca-se o equipamento em contato com a estrutura e libera-se a 
trava, uma barra se choca contra o concreto e o equipamento registra a leitura, depois 
se compara com a calibração para o tipo de concreto utilizado e tem-se uma 
aproximação da resistência do concreto. 
 
11 
 
Resistencia a penetração  similar ao método de dureza superficial, entretanto 
ao invés de uma barra se chocar contra o concreto, se mede a profundidade que um 
pino consegue penetrar na estrutura. 
Ensaio de arrancamento  ensaio que mede a força de arrancamento de uma 
peça de aço colocada dentro do concreto. 
Dos métodos acima o que é mais utilizado para medir a resistência a compressão 
do concreto é o de dureza superficial, por ser mais barato e não depender de fatores 
como uma pré-colocação de uma peça de aço por exemplo. 
 
3) Qual método não destrutivo você utilizaria para inspecionar uma ponte? Explique 
porquê? 
Resposta: 
Método eletromagnético com infra-vermelho. Mais fácil de realizar que outros 
métodos nesta situação. 
 
4) Qual o princípio dos ensaios de esclerômetro de Schmidt e da sonda de Windsor? 
Resposta: 
Schmidt  baseia-se na análise do choque entre dois corpos, 1 fixo e 1 em 
movimento. 
Windsor  resistência a penetração. 
 
5) Qual método não destrutivo você usaria para localizar uma fissura no concreto e para 
determinar a corrosão em uma armadura de aço. 
Resposta: 
Tomografia por raio x para localizar fissuras e métodos elétricos de resistividade 
para armaduras de aço 
 
- Materiais de Construção – Lista 7 (Aulas 09 e 10) 
1) O que é um material viscoelástico? 
Resposta: 
São materiais que, ao deformar-se, sofrem simultaneamente deformações 
viscosas e elásticas. 
 
2) Explique o que é retração e fluência. Faça um desenho mostrando as curvas de 
retração e fluência. 
Resposta: 
Fluência  deformação devido à uma tensão constante. 
Retração  Redução do volume resultante da perda da água. 
 
3) Qual a diferença entre fluência e relaxação? 
Resposta: 
Relaxação – deformação constante, tensão diminui. 
Fluência – tensão constante, deformação aumenta. 
 
 
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4) A resposta de um concreto quando submetido a um ensaio de compressão uniaxial 
pode ser dividida em 4 fases. Faça o desenho da curva tensão vs. deformação do 
concreto indicando e explicando as 4 fases. 
Resposta: 
Zona 1 – microfissuras estáveis 
Zona 2 – microfissuras aumentando (c,l, nº) 
Zona 3 – novas fissuras na matriz. Próximo a 70% fissuras 
instáveis e a propagação aumenta. 
Zona 4 – fissuras se formam mesmo com cargas permanentes. 
Elevados nºs de deformações. 
 
 
5) O que é módulo de elasticidade e como ele pode ser determinado em um concreto? 
Resposta: 
É a constante de proporcionalidade que expressa a resistência do material às 
deformações elásticas. E = Δσ/Δε. 
 
6) Quais os fatores que afetam o módulo de elasticidade? 
Resposta: 
Agregados, Matriz cimentícia, Zona de transição interfacial. 
 
7) Explique os principais mecanismos responsáveis pela retração e pela fluência. 
Resposta: 
Retração por secagem – perda de agua adsorvida pelo C-S-H em condições de 
umidade abaixo da saturação. 
Fluência – perda de água adsorvida pelo C-S-H, microfissuras na ITZ, deformação 
elástica retardada do agregado. 
 
 
8) Cite três fatores que influenciam a retração e a fluência. Explique como esses fatores 
podem influenciar a fluência. 
Resposta: 
Umidade, temperatura e tempo da estrutura. Baixa umidade = alto 
encolhimento. Alto tempo = alto encolhimento percentual. Alta temperatura = dilatação 
 
9) Explique o que é retração de origem térmica e quais os fatores que a influenciam. 
Resposta: 
É a contração do concreto por influência da temperatura e restrições.