exercícios AGL CIM CONCR (1)

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Centro Universitário da FEI 
Departamento de Engenharia Civil 
CV 4110 – Materiais de Construção Civil I 
 
Aluno: Matrícula: 
Avaliação: EXERCÍCIOS – AGLOMERANTES Turma: 
Professor: RUI BARBOSA DE SOUZA Duração: 
 Data: 
 
1. Indique qual material deve ser adotado para cada aplicação 
( A ) Pasta de cimento ( ) Viga estrutural de uma residência (10x20x300cm) 
( B ) Pasta de gesso ( ) Revestimento de uma alvenaria de blocos cerâmicos 
( C ) Argamassa ( ) Laje de um banheiro residencial 
( D ) Concreto ( ) Poços de petróleo 
 ( ) Preenchimento de uma fissura em pilar de concreto 
 ( ) Acabamento decorativo da junção teto-parede 
 ( ) Revestimento de uma jardineira 
 ( ) Calçada 
 
2. O graute é um microconcreto (concreto com agregado graúdo de pequena dimensão) 
normalmente utilizado como reforço estrutural em estruturas que apresentam 
manifestações patológicas, como fissuras. Foram coletadas no mercado 2 amostras de 
graute. Com base na distribuição granulométrica destes materiais, responda: 
a. Classifique cada graute como pasta, argamassa ou concreto; 
b. Estime a quantidade de cimento, de agregado miúdo e de agregado graúdo presente 
em cada graute, admitindo que não há adições minerais como filler, sílica, pozolana 
ou escória. 
 
 
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,001 0,01 0,1 1 10 100
D
is
tr
ib
u
iç
ão
 d
is
cr
et
a 
(%
) 
P
o
rc
e
n
ta
ge
m
 a
cu
m
u
la
d
a 
(%
) 
Diâmetro da partícula (μm) 
Graute 1
Graute 2
Graute 1
Graute 2
3. Descreva o ciclo da cal. 
 
4. Quais destes compósitos podem ser utilizados como revestimento de uma caixa d’água? 
a. Argamassa de cimento 
b. Argamassa de cimento e cal 
c. Argamassa de gesso 
d. Argamassa de cal hidratada 
e. Argamassa de cal hidráulica 
 
5. Com base nos resultados de análise química apresentados a seguir, classifique o 
aglomerante como: 
Cimento Cal Gesso 
 CV – E CH I 
 CV – C CH II 
 CV – P CH III 
 
 Aglomerante 
Classificação  
Água livre 1,2% 0,2% 0,2% 
Água combinada 5,0% 3,8% 
CaO 40,8% 5,8% 52,5% 88,0% 
SO3 53,0% 2,4% 
CO2 6,0% 8,8% 
Ca(OH)2 88,0% 
SiO2 25,9% 
Al2O3 7,8% 
Fe2O3 2,3% 
MgO 6,1% 
Na2O 0,2% 
K2O 0,5% 
Perda ao fogo (1000°C) 2,3% 
 
6. Dentre os tipos de cimento, qual é o mais indicado para ser aplicados em obras como: 
a. Barragem 
b. Produção de elementos pré-fabricados, como blocos de concreto 
c. Estruturas de concreto armado submetidas à ação de agentes agressivos, como 
esgoto comum ou industrial 
d. Estudo científico sobre qualquer tema relacionado à hidratação do clínquer 
 
7. O gráfico a seguir mostra a curva de evolução da resistência à compressão em função da 
idade (tempo de hidratação) de corpos-de-prova cilíndricos de argamassa normal 
(Ø = 50mm; altura = 100mm). Esta curva é referente a qual dos seguintes cimentos: 
CPII-F-25 
CPII-E-32 
CPII-E-40 
 
 
8. Baseado na curva de evolução da resistência mecânica de um cimento do Ex.7, realizada em 
argamassa normal, estime qual será a resistência à compressão aos 28 dias de um concreto 
que utiliza este mesmo cimento, sabendo a resistência atingida aos 7 dias de hidratação? 
fc28 = 40 MPa 
 
9. Por que podemos afirmar que a cal é um aglomerante? 
 
10. Como você define “calcinação”? 
 
11. Qual é o nome da reação química que confere o endurecimento e ganho de resistência da 
matriz contendo cal? 
 
12. Qual é o nome da reação química que confere endurecimento e ganho de resistência da 
matriz de gesso? 
 
13. Qual é a principal matéria-prima do cimento? 
 
14. Sabendo que a composição abaixo representa uma composição padrão aproximada de um 
clínquer, responda: 
a. Com base no diagrama de fases, qual é a temperatura apropriada do autoforno para 
a produção de clínquer? 
b. Para se produzir um cimento com baixas resistências à compressão em até 28 dias 
de idade, e elevada resistência mecânica após 1 ano de idade, qual é a temperatura 
ideal de calcinação? 
C3S - 40 a 70 % 
C2S - 10 a 40% 
C3A - 2 a 15% 
C4AF - 3
* a 15 % 
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
R
e
si
st
ê
n
ci
a 
à 
co
m
p
re
ss
ão
 (
kg
f)
 
Tempo de hidratação (dias) 
resistência à compressão (kgf)
 
 
 
15. A microscopia de um clínquer abaixo mostra que a fase Alita (A), Belita (B) e uma fase 
intersticial branca. Que compostos anidros do cimento compõem esta fase intersticial? Por 
que esta fase intersticial é contínua? 
 
 
 
 
16. Em um dia de temperatura amena (até 25°C), a usina fornecedora de concreto da sua obra 
informou que a mistura dos materiais foi iniciada às 11h15 da manhã. O caminhão chegou 
na obra às 12h02. Com base no ensaio de calorimetria do cimento usado neste concreto, 
você tem que concluir o lançamento do concreto nas fôrmas até que horas? Se fosse em um 
dia de verão, com temperaturas em torno dos 40°C, esse horário limite para lançamento do 
concreto permaneceria o mesmo? 
 
17. Como ocorre o endurecimento de um cimento sem a adição de gipsita em sua composição? 
Explique o mecanismo. 
 
18. A figura abaixo mostra as quantidades das fases hidratadas presentes no cimento em 
função do tempo de hidratação. Explique: 
 
a. Por que o monossulfato só começa a ser formado quando ocorre diminuição da 
quantidade de etringita em determinado tempo de hidratação? 
b. Por que a resistência à compressão só começa a aumentar no mesmo instante em 
que a o C-S-H começa a ser formado? 
0,000
0,001
0,002
0,003
0,004
0,005
0,006
0,007
0,008
0,009
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Fl
u
xo
 d
e 
ca
lo
r 
(W
/g
) 
Tempo (h) 
25°C
40°C
 
19. Aplicando as equações de Bogue, qual destes cimentos apresentará maior resistência: 
a. Aos 28 dias de hidratação 
b. Após 1 ano de hidratação 
 
 
 
20. Explique o que é cura do concreto. 
 
21. Muitas das estações do metrô da cidade de São Paulo têm sua estrutura em concreto 
aparente, ou seja, sem um sistema de revestimento. Ocorre que algumas destas estações 
se encontram abaixo do nível do lençol freático. Como usuário, é possível notar que muitas 
regiões do concreto aparente das estações estão tomadas por eflorescências*. Esta 
manifestação patológica que ocorre em concretos aplicados nesta condição de contato 
permanente com a água, se apresenta como manchas brancas na superfície do concreto. 
Posicionando-se como um engenheiro contratado para dar um parecer acerca desta 
manifestação patológica, responda: 
* Entenda o que são eflorescências em http://www.revistaprisma.com.br/novosite/noticia.asp?cod=104 
a. Explique como ocorre o fenômeno da eflorescência? 
b. Como você comprova que este manchamento no concreto se trata de 
eflorescências? 
c. Quais ações corretivas você indica para a solução deste problema? 
d. Você indica o fechamento das estações de metrô que apresentam eflorescências? 
(há comprometimento do desempenho estrutural do concreto?). Explique. 
 
22. Dos agregados abaixo, quais britas podem ser usadas para a concretagem do pilar, viga e 
laje detalhados a seguir. 
 
 
Requisitos da norma técnica 
NBR6118: 
 
Dmáx < ¼ da menor distância entre 
as faces da fôrma 
Dmáx < 1/3 da altura das lajes 
1,2 Dmáx ≤ distância entre duas 
barras de aço (horizontal) 
0,5 Dmáx ≤ distância entre duas 
barras de aço (vertical) 
PENEIRAS Brita ECObrita BritaItajaí Brita Maruá Brita Itaporanga 
ABERTURA (mm) % RETIDA 
% RETIDA 
ACUM. 
% RETIDA 
% RETIDA 
ACUM. 
% RETIDA 
% RETIDA 
ACUM. 
% RETIDA 
% RETIDA 
ACUM. 
76 * 0,0 0,0 0,0 0,0 
64 0,0 0,0 0,0 0,0 
50 0,0 0,0 0,0 0,0 
38 * 0,0 0,0 0,0 0,0 
32 0,0 0,0 0,0 0,0 
25 0,0 0,0 0,0 14,0 
19* 0,0 0,0 4,9 65,0 
12,50 4,1 3,0 50,4 20,6 
9,5 * 8,3 7,0 30,3 0,2 
6,30 41,7 45,0 10,1 0,0 
4,8 * 28,6 30,0 4,0 0,0 
PÓ 17,4 15,0 0,3 0,2 
TOTAIS 100,0 100,0 100,0 100,0 
* peneiras da série normal, segundo ABNT 
Massa Específica - γ 2,54 kg/dm³ 2,63 kg/dm³ 2,65 kg/dm³ 2,80 kg/dm³ 
Massa Unitária - ρ 1,43 kg/dm³ 1,47 kg/dm³ 1,20 kg/dm³ 1,31 kg/dm³ 
Distância fornecedor 200 km 50 km 50 km 80 km 
Preço por tonelada R$ 90,00 R$ 60,00 R$ 60,00 R$ 50,00 
Mineralogia basáltica basáltica basáltica granítica 
 
23. Calcule pelo método da ABCP o traço unitário do concreto para concretar os elementos 
estruturais detalhados no exercício 22 (pilar, viga e laje). Na sua obra os materiais são 
medidos em baldes de 18 litros, e a umidade da areia é determina sempre que se produz 
concreto, para a correção da umidade e inchamento. 
 
Areia  µ (massa unitária) = 1,70 kg/l 
 ρ(massa específica) = 2,70 kg/l 
 MF (módulo de finura) = 2,2 
Cimento  µ (massa unitária) = 1,40 kg/l 
 ρ(massa específica) = 3,14 kg/l 
 CPII-E-40 
Detalhe do Projeto (mm)
40
150
25
Pilar
150
fck  20,0 MPa
Volume total = 120,00 m³
100
 Viga
400
Laje 80
250
 
24. Considerando que a areia a ser utilizada na concretagem dos elementos estruturais 
detalhados no exercício 22 (pilar, viga e laje), e um traço unitário em massa de 1:1,75:2,75 
(a/c = 0,42), é igual a 3,0%, quais são as quantidades em volume de cada material a ser 
misturado a 1 saco de cimento (50 kg) para a produção de uma batelada de concreto? 
 
 
25. O viaduto Pompéia sofreu um incêndio ocorrido no barracão de uma escola de samba, que 
fica localizado embaixo deste viaduto. Para analisar se este incêndio afetou a segurança 
estrutural do viaduto, foram realizados testes laboratoriais de termogravimetria. Foram 
coletadas amostras de concreto de alguns locais do viaduto, cujos resultados estão 
expostos abaixo. Algum dos elementos estruturais está com sua resistência mecânica 
comprometida por consequência do incêndio? Justifique. 
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 10%
C
.I
. 
Umidade (%) 
 
26. O C-S-H (silicato de cálcio hidratado) e o hidróxido de cálcio (portlandita) são os principais 
compostos hidratados do cimento. O C-S-H é o composto hidratado que confere a 
resistência ao cimento, enquanto que o hidróxido de cálcio é uma fase hidratada que se 
forma em consequência da estequiometria da reação química de hidratação das fases C3S e 
C2S. Ocorre que a portlandita não contribui para a resistência do cimento hidratado, além 
de ser solúvel em água e reagir com o CO2 do ar. Com base nisso, responda: 
a. Quais são as implicações de uma estrutura de concreto permanecer em contato 
permanente com a água? 
b. Quais são as implicações de uma estrutura de concreto aparente (sem revestimento) 
que fica em contato permanente com o CO2 do ar? (http://www.ehow.com.br/quais-
causas-carbonatacao-concreto-info_159590/ ) 
 
27. O gesso de construção é comercializado na forma de hemidrato, ou seja, possui 0,5 
molécula de água combinada. Calcule a quantidade de água mínima necessária para 
hidratar 1 kg de gesso. 
CaSO4∙0,5 H2O + 1,5 H2O  CaSO4∙2 H2O + calor 
 
28. Uma das impurezas presentes na cal hidratada [Ca(OH)2] é o carbonato de cálcio [CaCO3]. 
Qual a origem desta impureza? 
 
 
 
 
 
80
85
90
95
100
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
P
e
rd
a
 d
e
 m
a
s
s
a
 (
g
/1
0
0
g
 d
e
 a
m
o
s
ra
) 
Temperatura (°C) 
PILAR
LAJE (calçada - circulação pedestres)
VIGA CENTRAL
AMOSTRA SÃ 
(região não afetada pelo 
incêndio) 
29. A tabela abaixo mostra o resultado do ensaio de distribuição granulométrica de uma 
amostra de areia. O ensaio foi realizado em duas amostras, como preconiza a norma 
técnica da ABNT, sendo considerada a média das duas amostras como resultado final. 
 
a. Calcule o Dmáx e MF (módulo de finura) desta areia; 
b. Classifique esta areia, quanto à sua granulometria, segundo os intervalos da norma, 
indicados no gráfico. 
PENEIRAS AMOSTRA 1 AMOSTRA 2 PORC. RET. PORC. RET. 
ABERTURA 
(mm) 
MASSA PORC. MASSA PORC. MÉDIA 
 ACUM. 
MÉDIA 
RET. (g) RET RET. (g) RET (%) (%) 
4,80 2,50 2,50 
2,40 15,00 15,00 
1,20 25,00 25,00 
0,60 45,00 45,00 
0,30 75,00 75,00 
0,15 92,00 92,00 
PÓ 0,00 0,00 
TOTAIS 256,50 100,0 256,50 100,0 100,0 
 
 
 
 
30. Quais das britas do exercício 22 possuir maior grau de empacotamento (menor índice de 
vazios)? 
 
 
 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,1 1 10
P
o
rc
e
n
ta
ge
m
 R
e
ti
d
a 
M
é
d
ia
 A
cu
m
u
la
d
a 
(%
) 
Abertura das peneiras (mm) 
UTILIZÁVEL -
lim.inf.
UTILIZÁVEL -
Lim.Sup.
ÓTIMA -
Lim.Inf.
ÓTIMA -
Lim.Sup.
31. Qual é o traço dos seguintes concretos: 
 
a. fck = 30 MPa; abatimento 90 mm; concreto feito em laboratório (materiais secos e 
medidos em massa) 
b. fck = 30 MPa; abatimento 240 mm; concreto feito na obra (materiais em umidade 
ambiente, mas com umidade e inchamento corrigidos; cimento dosado em massa e 
agregados medidos em volume) 
 
 
Teor de argamassa seca = 50%