Estudo Prova I Materiais de Construção I

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Estudo Prova I - Materiais de Construção I
Agregados
Material granular inerte (desprovido de movimento) com dimensões e propriedades adequadas e isentos de impurezas prejudiciais.
60% à 80% do volume total do concreto.
Características importantes para a escolha do material para a produção de concreto:
Porosidade;
Composição granulométrica;
Absorção da água;
Forma e textura;
Resistência à compressão;
Módulo de Elasticidade;
Tipos de substâncias deletérias (prejudicial) presentes.
152,0 mmConcreto: Cimento, areia e água adicionado agregado graúdo.
Argamassa: Cimento, areia e água.
 Graúdo
4,8 mm
 Miúdo
0,075 mm
Utilização: Em lastros de linhas férreas, em estradas (na base de calçamento, no solo constituindo a pista de rolamento ou como material de drenagem), na confecção de argamassas e concreto.
Classificação: 
Origem:
Naturais – encontrados na natureza;
Artificiais – obtidos pela ação do homem ou máquinas;
Dimensão:
Agregado miúdo – Peneiras ABNT 4,8 mm à 0,075 mm.
Agregado graúdo – Peneiras ABNT 152 mm à 4,8 mm.
Filler – Material que passa pela peneira 0,075 mm.
Rachão – Pedra de mão, utilizado em fundações.
Massa Unitária
Leves – MU ≤ 1000 Kg/m³. Ex: argila expandida, vermiculita, poliestireno expandido (isopor).
Normais – 1000 ≤ MU ≤ 2000. Ex: areias, seixos, granito, basalto.
Pesados – MU ≥ 2000 Kg/m³. Ex: barita, magnetita e limonita.
Propriedades físicas: 
Massa Específica: Massa do material por unidade de volume.
Agregados graúdos – Balança hidrostática
Agregados miúdos – Frasco de Chapmann
 Lo = 200 ml
Massa Unitária: Massa por unidade de volume (volume aparente) incluindo o vazio entre os grãos.
Peneiras:
	Série Normal
	Série Intermediária
	76 mm
	-
	-
	64 mm
	-
	50 mm
	38 mm
	-
	-
	32 mm
	-
	25 mm
	19 mm
	-
	-
	12,5 mm
	9,5 mm
	-
	-
	6,3 mm
	4,8 mm
	-
	2,4 mm
	-
	1,2 mm
	-
	0,6 mm
	-
	0,3 mm
	-
	0,15 mm
	-
 
Decorar esse número e multiplicar por 2, que saberei todas as peneiras pertencentes a série normal.
Peso total da amostra: Peso do material lançado na peneira superior.
Porcentagem retida: Quantidade de material retido em cada peneiro, expresso em %, em ralação ao peso total da amostra.
Porcentagem retida acumulada: Soma das porcentagens.
Dimensão Máxima Característica (DMC): Peneira em que o agregado apresenta uma porcentagem igual ou imediatamente inferior a 5.
Módulo de Finura: Soma das porcentagens retidas acumuladas em todas as peneiras da série normal (não incluindo a porcentagem retida acumulada dos fundos), dividido por 100.
Curva Granulométrica: Representação gráfica das porcentagens retidas acumuladas em cada peneira.
Área específica: Soma das áreas das superfícies de todos os grãos contidos na unidade de massa do agregado. Os agregados regulares tem uma menor superfície específica do que os agregados irregulares.
Condições que os agregados miúdos devem satisfazer
	Determinação
	Quantidade Máxima permitida
	Material Pulverulento
	Concreto submetido a desgaste superficial
	3%
	
	Outros concretos
	5%
	Torrões de Argila
	3%
	Impurezas Orgânicas
	A solução obtida no ensaio deve ser mais clara que a solução padrão
	Materiais Carbonosos
	Concreto aparente
	0,5%
	
	Concreto não aparente
	1%
Ação química: partículas que dão origem a reações expansivas com cimento. Podem ser impurezas de origem orgânica ou mineral.
Expansivas
Sais, açúcar, óxido de ferro, óxido de magnésio.
Degenerativas
Húmus, limo, animais em decomposição.
 
Ação física: partículas que interferem na estrutura do material hidratado enfraquecendo. Podem ser partículas com baixa resistência ou partículas com expansões e contrações excessivas devido as alternâncias de secagem e molhagem.
Condições que os agregados graúdos devem satisfazer
	Determinação
	Quantidade Máxima permitida
	Torrões de Argila
	Concreto aparente
	1%
	
	Concreto submetido a desgaste superficial
	2%
	
	Outros concretos
	3%
	Material Pulverulento
	1%
	Materiais Carbonosos
	Concreto aparente
	0,5%
	
	Concreto não aparente
	1%
Ensaio de Abrasão Los Angeles deve ser inferior a 50% em peso do material.
Aglomerantes
Função: Material ativo ligante cuja principal função é formar uma pasta que promove a união entre os grãos do agregado. Mistura de aglomerantes com H2O (água).
Efeito de retração (diminuição do volume).
Rejuntamento de azulejos e ladrilhos.
Utilização: Em argamassas e concretos, e em produção de natas.
 Pasta com excesso de água.
Natas de cimento:
Nas argamassas para obtenção de superfícies lisas.
Natas de cal:
Pinturas.
Classificação dos aglomerantes:
Hidrófilos: Afinidade com a água. É constituído por matéria sólida finamente pulverizada. 
Hidrófilo aéreo: Misturado com a água forma uma pasta que endurece com o ar, a pasta endurecida não resiste a água quando em contato com a mesma. Ex: Gesso, cal virgem e cal hidratada.
Hidrófilo hidráulico: Misturado com a água forma uma pasta que endurece com o ar ou dentro da água, a pasta endurecida resiste a água quando colocada em contato com a mesma. Ex: Gesso hidráulico, cimento e cal hidráulica.
Hidrófobos: A água não tem papel na produção e endurecimento. Apresenta-se sob a forma líquida viscosa ou soluções resinosas e ao endurecer forma uma estrutura rígida. Ex: Betumes, asfaltos e resinas.
Pega: Perda da fluidez. Depois de um certo tempo da mistura da água com o aglomerante, começam ocorrer reações químicas de hidratação, dando origem a formação de compostos que vão fazendo com que a pasta vá perdendo fluidez, até que se torne rígida.
Início de pega: é contado a partir do lançamento da água no aglomerante até o início das reações químicas. Aumento brusco da viscosidade e elevação da temperatura.
Fim de pega: Quando a pasta se solidifica completamente.
	Tipo de Cimento
	Início de Pega
	Fim de Pega
	Cimento de Pega Normal
	Maior que 60 minutos
	5 à 10 horas
	Cimento de Pega Semi-rápido
	Entre 30 e 60 minutos
	Poucos minutos após o seu início
	Cimento de Pega Rápido
	Menor que 30 minutos
	
Cimento Portland
Cimento: Pó fino com propriedades aglomerantes, aglutinantes ou ligantes. É composto de clínquer e de adições que podem variar.
Fabricação: O cimento resulta da moagem do clínquer obtido através de uma mistura de calcário (aproximadamente 80%) e argila (aproximadamente 20%) dosada e aquecida até a fusão (1450°C) de tal forma que toda cal se combine com os materiais argilosos, não resultando cal livre em qualquer quantidade suficiente para ser prejudicial. Após essa química adiciona-se gesso em teor que varia de 2% à 4%.
Constituição Química:
Silicato Tricálcio - C3s (alita): de 20% à 65%, é responsável pela resistência inicial liberando grande quantidade de calor de hidratação do cimento.
Silicato Bicálcio – C2s (belita): de 10% à 55%, aumenta a resistência do cimento após os 28 dias, tem baixo calor de hidratação.
Aluminato Tricálcio – C3a: de 0 à 15%, apresenta pega instantânea com altíssimo calor de hidratação, baixa resistência e não resiste a águas sulfatais. 
Ferro Aluminato Tetracálcio – C4Af (celita): de 5% à 15%, pega rápida, baixa resistência, resistência às águas sulfatais.
Hidratação do Cimento Portland:
Ordem de reações com a água: 
Cristais de C3a – imediatamente a adição da água;
Cristais de C3s;
Cristais de C2s – a partir de 7 dias;
Silicatos Hidratados – São cristais insolúveis;
Hidroxidos de Cálcio – São cristais solúveis na água e portanto lixiviáveis quando ocorre percolacão através do concreto.
Tipos de Cimento Portland
Cimento Portland Comum
CP I – Indicado para o uso em construções que não requerem condições especiais, e que não apresentam ambientes desfavoráveis. Constituído somente por clínquer e gesso.
CP I-S – Tem menor permeabilidade. Mesmacomposição do CP I, porém com adição reduzida de material pozolânico (de 1% a 5% em massa).
Cimento Portland Composto
CP II-E – Recomendado para estruturas que exijam um desprendimento de calor moderadamente lento. Baixo calor de hidratação. Adição de escória granulada de alto forno (6% a 34% em massa)
CP II-Z – Ideal para obras subterrâneas principalmente com a presença de água. Menor permeabilidade. Adição de material pozolânico (de 6 % a 14% em massa).
CP II-F – Recomendado para estruturas em concreto armado até argamassas de assentamento e revestimento, porém não deve ser usado em meios muito agressivos. Adição de 6% a 10% de material carbonático (fibra).
Cimento Portland Auto forno
CP III – Recomendado para obras de grande porte e agressividade (barragens, fundações de máquinas, obras em ambientes agressivos, esgoto, efluentes industriais, concretos com agregados reativos, obras submersas, pavimentação de estradas, e pistas de aeroportos, etc. Baixo calor de hidratação, maior impermeabilidade e durabilidade. Contém adição de escória no teor de 35% a 70% em massa.
Cimento Portland Pozolânico
CP IV – Indicado para obras expostas à ação da água corrente e em ambientes agressivos. Alta impermeabilidade e consequentemente maior durabilidade, resistência mecânica à compressão. Contém alto teor de pozolana (15% a 50%).
Cimento Portland de Alta Resistência Inicial
CP V – ARI – Indicado para obras onde seja necessária desforma mais rápida. Libera muito calor de hidratação e maior quantidade de cal, porém confere a este uma alta resistência inicial. Não contém adições, porém possui alto teor de silicato de cálcio (C2s).
Cimento Portland resiste a sulfatos (CP _______-RS)
Qualquer tipo de cimento Portland pode ser classificado como resistente a sulfatos desde que se enquadrem as seguintes condições:
Cimentos do tipo alto forno que constituírem entre 60% e 70% de escória em massa.
Cimentos do tipo pozolânio que constituírem entre 25% e 40% de material pozolânio em massa.
Teor de aluminato de cálcio e teor de adições carbonáticas de no máximo 8% e 5% respectivamente.
 É recomendado para meios agressivos sulfatados como redes de esgotos, de águas servidas (usada).
Cimento Portland de Baixo Calor de Hidratação 
É um cimento Portland de Alto Forno com baixo calor de hidratação, tendo como sigla CP III-BC.
Cimento Portland Branco
CPB – mistura de calcário e caulim. Existe o estrutural e o não estrutural.
Condições que o Cimento Portland deve satisfazer
Indíces Químicos:
Perda ao fogo: o cimento é aquecido à 100°C e nesta condição é liberado a água de cristalização e os materiais carbonáticos se existir.
Resíduo insolúvel: Ao ser atacado peço ácido fluorídrico o cimento é totalmente solubilizado. Se ele mantiver sílica proveniente das impurezas no calcário e outras procedências esse ensaio acusará essa sílica mediante elevação do resíduo insolúvel
So3: Essa terminação indica o teor de gesso presente no cimento.
Óxido de Magnésio (MgO): Indica a probabilidade de existir periclose expansiva.
Co2: Verifica a adição de calcário dentro dos limites da norma.
S: O enxofre sob a forma de sulfeto é o ensaio empregado no CP III e serve para verificar o seu teor neste cimento.
Indíces Físicos:
Finura na peneira 0,075 mm: o grau de moagem e o tamanho do grão influi na velocidade de reação, no calor de hidratação, retração e resistência. Cimentos mais finos tem maiores resistências inicias.
Área específica pelo permeabílimetro de Blaine: Esse ensaio visa determinar o grau de moagem no cimento por meio da determinação do tempo que o ar atravessa uma determinada quantidade de cimento.
Tempo de início de fim de pega: quanto mais fino é o cimento, mais rápido é o início de pega e mais demorado é o seu fim. O aumento de temperatura aceleram as reações, baixas temperaturas retardam as mesmas, sendo que em temperaturas abaixo de 0 as reações são paralisadas.
Expansibilidade à frio e à quente: esse ensaio informa a presença de substancias expansivas no cimento.
Resistência a compressão: Resistências máximas e mínimas de 3, 7 e 28 dias.
Massa Específica: ensaio de Lechateleil.
Massa Unitária: ensaio da cuba.
Empregos do Cimento Portland
O CP V-ARI libera grande quantidade de calor de hidratação, isso faz com que seu uso em pavimentações, obras de saneamento e concreto de massa não seja adequado,
O CP I-S pode ser usado em qualquer obra, mas para aquelas obras ditas especiais, com problemas de origem térmica ou sujeitas a níveis agressivos é necessário maior consumo desse cimento para amenizar os problemas citados.
Nas obras de saneamento, em meios agressivos e de concreto massa os cimentos mais adequados são o CP III e o CP IV.