Estudo dirigido

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Estudo dirigido Arq4-UMA
Mikael Fernando Bento de Oliveira 01710056
Questões
Para que em um projeto de engenharia a obra seja realizada com os devidos cuidados técnicos e detalhamentos da execução, deve ser composto de quais elementos escritos?
R: Deve ser composto pelo memorial descritivo e as especificações técnicas.
Como devem ser divididas as especificações e os memoriais descritivos? Detalhe cada um.
R: O memorial descritivo contém a descrição simples com a indicação de todos os materiais que serão usados e os locais da construção para os mais leigos de formação técnica, já as especificações indicam detalhadamente cada propriedade que os materiais devem conter e a técnica que vai ser usada, destinadas ao construtor.
Por que a necessidade de se elaborarem Normas? Dê exemplos de tipos de normas e Cite nomes de entidades normalizadoras.
R: Para regulamentar a qualidade, a classificação, a produção e o emprego dos diversos materiais. Alguns tipos de normas: as normas em si, que dão as diretivas para cálculos e métodos de execução de obras; as padronizações, que estabelecem as dimensões para os materiais ou produtos; a simbologia, para a convenção de desenho. Algumas entidades normalizadoras do mundo: ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), ASTM (American Society for Testing Material), ASA (American Standard Association).
Quais as principais propriedades dos corpos em Materiais de Construção? Defina cada uma.
R: São elas:
-Extensão: propriedade que possuem os corpos de ocupar um lugar no espaço.
- Impenetrabilidade: propriedade que indica não ser possível que dois corpos ocupem o mesmo espaço.
- Inércia: propriedade que impede os corpos de modificarem, por si mesmo, do seu estado inicial.
- Atração: propriedade de a matéria atrair a matéria.
- Porosidade: propriedade que tem a matéria de não ser contínua, contendo espaço entre as massas.
- Divisibilidade: propriedade que os corpos têm de se dividirem em fragmentos cada vez menores.
- Indestrutibilidade: propriedade que a matéria tem de ser indestrutível.
Quais as propriedades dos corpos sólidos? Defina cada uma.
R: São elas:
 - Dureza: resistência que os corpos opõem ao serem riscados.
- Tenacidade: resistência que opõe ao choque ou percussão (mas não sinônimo de dureza).
- Maleabilidade ou Plasticidade: capacidade que têm os corpos de se adelgaçarem até formarem lâminas sem se romperem.
- Ductibilidade: capacidade que têm os corpos de se reduzirem a fios sem romperem.
- Durabilidade: capacidade que os corpos apresentam de permanecerem inalterados com o tempo.
- Desgaste: a perda de qualidade ou de dimensão com o uso contínuo (não é necessariamente o inverso de durabilidade).
- Elasticidade: é a tendência que os corpos apresentam a retornar à forma inicial após a aplicação de um esforço.
Quais os esforços mecânicos a que um corpo pode ser submetido? Cite e explique.
R: São: 
- Compressão: quando duas forças empurram suas partes tentando reduzir o volume pela pressão.
- Tração: ao contrário da compressão, quando as forças puxam suas partes tentando aumentar o volume.
- Flexão: quando o esforço físico ocorre perpendicularmente ao eixo do corpo, flexionando o corpo (curvando), mas não variando seu tamanho. 
- Torção: é a deformação que um objeto sofre quando se lhe imprime um movimento de rotação, fazendo-se girar em sentido contrário as suas partes constituintes.
- Cisalhamento: aplicação de forças paralelas, mas em sentidos opostos, ou a típica tensão que gera o corte em tesouras.
Defina peso específico, massa específica e densidade.
R: Peso específico é relação entre o peso de um corpo e seu volume, consequentemente não é constante; Massa específica e a relação entre a massa e seu volume, e é constante para o mesmo corpo; densidade é a relação entre a sua massa e a massa do mesmo volume de água destilada a 4° C, no vácuo.
O que são aglomerantes? Quais os mais presentes na construção civil?
R: Materiais ativos, ligante, em geral pulverulento, cuja função é formar uma pasta que promove união entre os grãos do agregado. Os mais utilizados são asfalto, cal, gesso e cimento portland.
 Para o item anterior, dê exemplos de aglomerantes de cada tipo que você citou. Explique sua aplicação e processo produtivo.
R: Gesso: é constituído basicamente de sulfato mais ou menos hidratados e anidros de cálcio. Na construção civil, é usado especialmente em revestimento e decoração, utilizado como pasta obtida pelo amassamento do gesso com água, feito em uma única camada, duas ou até três, sendo alisada no final da superfície com colher ou desempenadeira, e sendo lixado ainda, após secar completamente. 
Cal: virgem, hidratada, pozolânica. Resultado da calcinação de rochas calcárias, que se apresentam sob diversas variedades, com características resultantes da natureza da matéria-prima empregada e do processamento conduzido. 
O processo químico dessa calcinação é: CaCO3+ calor-> CaO+CO2.
Aplica-se em argamassas para diminuir a sensibilidade à água.
Asfalto: cimento asfáltico, asfalto líquido, emulsão asfáltica. Usado para pavimentação com fim de impermeabilizar o solo. É obtido como subproduto da destilação fracionada do petróleo.
Cimento: É o produto obtido pela pulverização de Clinker constituído essencialmente de silicatos hidráulicos de cálcio, com uma certa proporção de sulfato de cálcio natural, contendo eventualmente, adições de certas substâncias que modificam suas propriedades ou facilitam seu emprego.
O que é a cal hidratada? É o mesmo que a cal extinta?
R: É um produto manufaturado que sofreu em usina o processo de hidratação, um cal virgem misturado com água, tendo propriedades aglomerantes igual ao cimento, com a diferença que para endurecer o cimento reage com a água e a cal com o ar. Sim, é a mesma coisa pois a cal extinta é o resultado da cal virgem em contato com a água ou o ar, apresentando sinais de hidratação. 
O Gesso pode entrar em contato com a ferragem da estrutura? Por quê?
R: Não pode, pois um dos componentes para o preparo do gesso é a água, então com a água, a ferragem vai enferrujar e causar manchas de ferrugem no gesso.
Defina PEGA. O que interfere no tempo de pega do gesso?
R: Tempo de pega do gesso é o tempo decorrido após o contato inicial do gesso com a água. É interferida por diferentes fatores, principalmente: finura e forma dos grãos, relação água com gesso, temperatura da água, velocidade e tempo de mistura e aditivos.
 Quais as principais aplicações do gesso na construção civil? 
R: Forro em placa, forro de drywall, sancas, sanca aberta, sanca invertida, sanca fechada.
O que é o cimento Portland? Quais os constituintes do cimento Portland?
R: :É o produto obtido pela pulverização de Clinker constituído essencialmente de silicatos hidráulicos de cálcio, com uma certa proporção de sulfato de cálcio natural, contendo eventualmente, adições de certas substâncias que modificam suas propriedades ou facilitam seu emprego. Seus constituíntes são: silicato tricálcico (3CaO.SiO2); silicato bicálcico (2CaO.SiO2); aluminato tricálcico (3CaO.Al2O3); ferro aluminato tetracálcico (4CaO.Al2O3.Fe2O3).
Qual o fator que governa a velocidade de hidratação do cimento Portland? Em que ele interfere no cimento?
R: A finura, mais precisamente a superfície especifica do produto, e interfere em muitas qualidades de pasta, das argamassas e dos concretos. O aumento da finura melhora a resistência da primeira idade, diminui a exsudação e outros tipos de segregação, aumenta a impermeabilidade, a trabalhabilidade e a coesão dos concretos e diminui a expansão em autoclave.
Explique exaustivamente o que é exsudação e suas consequências.
R: É o fenômeno que consiste na separação espontânea da água de mistura, que naturalmente aflora pelo efeito conjunto da diferença de densidades entre o cimento e a água e o grau de permeabilidade que prevalece na pasta. Esse fenômeno deixa o concreto com uma fraca ligação entre seus materiais, deixando-osuscetível a uma segregação que tenderá a fazer com que seus agregados fiquem soltos ou fáceis de remover.
Explique o processo de pega no cimento.
R: A pega do cimento compreende a evolução das propriedades mecânicas da pasta no início do processo de endurecimento, é um fenômeno definido como o momento em que a pasta adquire certa consistência que a torna imprópria a um trabalho. 
Como se determina a resistência mecânica dos cimentos?
R: Se determina pela ruptura à compressão de corpos-de-prova realizados com argamassa.
Explique o calor de hidratação do cimento e como se desenvolve.
R: Calor de hidratação é quando, durante o endurecimento do cimento, se desenvolve uma quantidade de calor nas reações de hidratação, e esse calor é de interesse para o engenheiro pela elevação de temperatura, resultante nas obras volumosas, o que leva ao aparecimento de trincas de contração com o resfriamento da massa. O desenvolvimento desse calor varia com a composição do cimento, principalmente com as proporções de silicato e aluminato tricálcicos.
Seguindo a ABNT, mostre a classificação dos principais tipos de cimento no Brasil.
R: Cimento CP-I (NBR 5.732) ou Cimento Portland Comum.
Cimento CP-II (NBR 11.578) ou Cimento Portland Composto.
Cimento CP-III (NBR 5.735) ou Cimento Portland de Alto-forno.
Cimento CP-IV (NBR 5.736) ou Cimento Portland Pozolânico.
Cimento CP-V ARI (NBR 5.733) ou Cimento Portland de Alta Resistência Inicial.
Cimento RS (NBR 5.737) ou Cimento Portland Resistente a Sulfatos.
Explique cada um dos tipos apresentados acima, cuidados e suas aplicações.
R: -CP-I: recebe este nome porque não possui nenhum tipo de aditivo, apenas o gesso, que tem a função de retardar o início de pega do cimento para possibilitar mais tempo na aplicação.
-CP-II: tem a adição de outros materiais na sua mistura, que conferem a este cimento um menor calor de hidratação.
-CP-III: tem em sua composição de 35% a 70% de escória de alto-forno. Apresenta maior impermeabilidade e durabilidade, além de baixo calor de hidratação, assim como alta resistência à expansão devido à reação álcali-agregado, além de ser resistente a sulfatos. É menos poroso e mais durável.
-CP-IV: tem em sua composição de 15% a 50% de material pozolânico. Por isso, proporciona estabilidade no uso com agregados reativos e em ambientes de ataque ácido, em especial de ataque por sulfatos. Possui baixo calor de hidratação, o que o torna bastante recomendável na concretagem de grandes volumes e sob temperaturas elevadas. É pouco poroso, sendo resistente à ação da água do mar e de esgotos.
-CP-V: em função do seu processo de fabricação, tem alta reatividade nas primeiras horas de aplicação, fazendo com que atinja resistências elevadas em um curto intervalo de tempo. Ao final dos 28 dias de cura, também atinge resistências maiores que os cimentos convencionais. É muito utilizado em obras industriais que exigem um tempo de desforma menor. É recomendado apenas para a fabricação de concretos.
-CP RS: Os materiais sulfatados estão presentes em redes de esgoto, ambientes industriais e água do mar. Sendo assim, seu uso é indicado para construções nesses ambientes.
Os cimentos CP I e CP II se destinam a aplicações gerais. O CP III e CP IV são recomendáveis em obras de concreto-massa, como barragens e peças de grandes dimensões, fundações de máquinas e pilares; obras em contato com ambientes agressivos por sulfatos e terrenos salinos; tubos e canaletas para condução de líquidos agressivos, esgotos ou efluentes industriais; concretos com agregados reativos. Já o CP V é o mais adequado para aplicações nas quais o requisito de elevada resistência às primeiras idades é fundamental.
Quais cuidados se deve ter na armazenagem do cimento?
R: Os sacos de papel não garantem impermeabilização, então não devem ser armazenados por muito tempo, devem ser bem cobertos e fechados lateralmente, e devem estar acima do nível do solo em algum pallet ou algo do tipo. Não se recomenda armazenar por mais de três meses, e deve ser empilhado em no máximo 10 sacos, acima disso só se for usado no mesmo dia.
O que são agregados? Classifique-os quanto à origem, dimensões das partículas, peso específico aparente. Dê exemplos de agregados industrializados.
R: Agregado é o material particulado, incoesivo, de atividade química praticamente nula, constituído de misturas de partículas cobrindo extensa gama de tamanhos. Segundo origem: dividido em naturais (ex.: areia e cascalho) e industrializados (ex.: rocha, escória de alto-forno e argila).
Segundo as dimensões das partículas: dividido em miúdo (areia), e graúdo (cascalho e as britas).
Segundo o peso específico aparente: divididos em leves, médios e pesados, segundo a densidade do material.
Quais as rochas mais utilizadas para agregados industrializados? Compare suas taxas de ruptura à compressão
R: Granito (taxa: 90 MPa), basalto (taxa: 140-180 MPa), gnaisse (taxa: 90-110 MPa), calcário (taxa: 160 MPa), arenito (taxa: 50-180 MPa), escória de alto-forno (taxa: Na) 
Quais são as subdivisões da brita? Explique cada uma.
R: Brita 0: 4.8 a 9.5 mm, usado para parede de concreto, tem melhor trabalhabilidade
 Brita 1: 9.5 a 19 mm, para concretos
 Brita 2: 19 a 48 mm
 Brita 3: 38 a 76 mm
 Pedra de mão: >76 mm, feita de concreto ciclópico.
Dê exemplos de agregados leves. Explique-os.
R: Argila expandida: é um material muito fino, feito de grãos lamelares, de proporções variáveis de silicato de alumínio e óxidos de silício, ferro, magnésio e outros elementos, obtido através da formação de gases quando aquecida a altas temperaturas, e nem todas as argilas tem essa propriedade, o principal uso é como agregado leve para concreto.
Escória de alto-forno: resíduo resultante da produção de ferro gusa em altos-fornos, constituído basicamente de composto oxigenados de ferro, silício e alumínio. Escória expandida, que é produto da escória resfriada com jatos de água fria, é usado como agregado graúdo e miúdo no preparo de concreto leve em peças isolantes térmicas e acústicas e ainda em concreto estrutural.
Vermiculita: um dos minérios da argila, produto de uma granulação porosa que se expande quando aquecida, se tornando vermiculita expandida, usada com mesmo fim da argila expandida.
Dê exemplos de agregados pesados. Explique-os.
R: Hematita: constitui os agregados graúdos e miúdos, usados no preparo para concreto de alta densidade, ou concreto pesado, destinado à absorção de radiações em usinas nucleares.
Barita: pela sua alta densidade, ela também é usada para o preparo de concreto denso.
Quais as faixas granulométricas dos agregados miúdos e dos graúdos?
R: Os agregados graúdos ficam retidos na peneira 4,8 mm, os agregados miúdos passam pela peneira 4,8 mm.
Explique as propriedades físicas: Massa específica, massa específica aparente, porosidade, compacidade, índice de vazios, granulometria.
R: Massa específica: é a massa da unidade de volume do material de que se constituem os grãos do agregado.
Massa específica aparente: é a massa da unidade de volume do agregado.
Porosidade: é a relação entre o volume dos vazios (espaço que fica entre os grãos) existentes e o volume do agregado.
Compacidade: a relação entre o volume total ocupado pelos grãos e o volume do agregado.
Índice de vazios: a relação entre o volume total de vazios e o volume total de grãos.
Granulometria: É a distribuição, em porcentagem, dos diversos tamanhos de grãos. 
O que é uma Curva Granulométrica?
R: A curva granulométrica, é gráfico resultante do ensaio tecnológico de peneiramento, onde são depositados diversos tipos de grãos de certa amostra em peneiras que sofrem vibração, transferindo as partículas de peneira em peneira, de acordo com a abertura da malha destas. 
Explique: Teor de umidade, umidade superficial, absorção de água, inchamento, coesão, fragilidade, maleabilidade, tenacidade, adesividade ao betume.
R: Teor de umidade: é a relação entrea massa de água absorvida pelo agregado e preenchendo total ou parcialmente os vazios, e a massa desse agregado quando seco.
Umidade superficial: é a água absorvida pelos grãos dos agregados miúdos.
Absorção de água: é devida aos poros existentes no material dos grãos. Nos ensaios, calcula a capacidade do agregado em absorver a água.
Inchamento: dá-se o nome ao aumento de volume que sofre a areia seca ao absorver a água.
Coesão: é a resistência ao cisalhamento quando o material não está sujeito à compressão.
Fragilidade: propriedade de se fraturar sobre pequena tensão, sem deformação perceptível.
Maleabilidade: propriedade de se deformar fácil e extensamente sob baixa tensão.
Tenacidade: propriedade entre a fragilidade e a maleabilidade, de se fraturarem sob alta tensão, com pequena ou média deformação.
Adesividade ao Betume: é a capacidade que o betume tem de se manter aderente ao agregado em presença de água.
Sobre agregados para concreto, correlacione suas propriedades quanto à compressão, tração e choque, abrasão.
R: Compressão: os agregados naturais e os produzidos de rochas sãs, têm resistência muito maior à compressão à da argamassa de concretos de composição usual. Nos concretos de alta resistência, a resistência dos grãos do agregado pode ser insuficiente.
Tração e choque: durante a betonagem os maiores grãos do agregado graúdo recebem choques, mas os esforços geram tensões bem abaixo das taxas de ruptura. Na confecção do concreto essas características dos agregados não necessitam ser levadas em conta.
Abrasão: em algumas aplicações do concreto, a resistência à abrasão é algo para se levar em conta, principalmente em lugares onde o concreto sofre forte atrição, sendo essencial o uso de agregados de alta resistência à abrasão.
Explique o desempenho do agregado no concreto quanto à forma dos grãos: Lamelares, alongados, cúbicos.
R: A forma do grão tem efeito importante na compacidade, a trabalhabilidade das argamassas e ao ângulo de atrito interno. Concretos preparados com agregados de britagem (alongados), exigem 20% mais água de amassamento do que os preparados com agregados naturais (cúbicos), sendo os grãos lamelares os mais prejudiciais. Ainda assim, os concretos de agregados de britagem têm maior resistência ao desgaste e à tração, devido a maior aderência dos grãos à argamassa.
Como a distribuição granulométrica influi na trabalhabilidade do concreto fresco?
R: Determinada granulometria pode proporcionar consistência adequada do concreto para um teor de água/mistura seca e o fator água/cimento correspondente, o que pode não ser verificado quando varia um destes últimos fatores. Agregados muito finos, por exemplo, necessitam mais água de amassamento para atingir a trabalhabilidade desejada e, afim de mantes o fator água/cimento, exigem o acréscimo de cimento, encarecendo o custo final do produto.
Defina granulometria ótima.
R: Quando se utiliza uma granulometria equilibrada e contínua, quando para uma mesma consistência e mesma relação água/cimento, obtém-se o menor consumo de cimento.
Sobre as propriedades do concreto ligadas ao agregado, explique: Resistência à compressão, Retração, durabilidade, trabalhabilidade, permeabilidade, higroscopia.
R: Resistência à compressão: depende do fator água/cimento, que depende da distribuição granulométrica do agregado.
Retração: o agregado não tem influência na retração do concreto.
Durabilidade: o agregado deve ser inerte, não reagindo com os agentes a que o concreto estiver exposto.
Trabalhabilidade: a forma dos grãos é a característica que mais afeta a trabalhabilidade de um concreto se mantidas inalteradas as demais variáveis do traço.
Permeabilidade: a distribuição granulométrica dos agregados tem influência na permeabilidade do concreto, deve-se usar os agregados visando uma mistura final de máxima compacidade.
Higroscopia: a ascensão capilar, ao contrário da permeabilidade, diminui quando aumenta o diâmetro médio dos capilares.
Defina o que são aditivos.
R: Todo produto não indispensável à composição e finalidade do concreto, que colocado na betoneira imediatamente antes ou durante a mistura do concreto, em quantidades geralmente pequenas e bem homogeneizado, faz aparecer ou reforça certas características. 
Classifique os aditivos de concreto quanto a: trabalhabilidade, resistências mecânicas, resistências do concreto a condições especiais de exposição, modificadores de tempo de pega e endurecimento, impermeabilizantes, expansores
R: Trabalhabilidade: Plastificantes redutores, incorporadores de ar, dispersantes ou fluidificantes.
-Resistências mecânicas: redutores plastificantes
-Resistências do concreto a condições especiais de exposição: incorporadores de ar.
-Modificadores de tempo de pega e endurecimento: retardadores, aceleradores.
-Impermeabilizantes: repelentes à absorção capilar, redutores da permeabilidade.
-Expansores: geradores de gás, estabilizadores de volume, geradores de espuma.
Explique o que cada um deles acima causa no concreto (distribua em recém-misturado e endurecido).
R: Incorporador de ar sobre o concreto recém misturado: age como um fluido, substituindo uma parte da água incorporando ar efetivo, reduzindo o uso da água e obtendo a mesma fluidez. Endurecido: as bolhas de ar incorporado melhoram a durabilidade do concreto, tornando-o mais resistente à ação do gelo e degelo, a ações de elementos agressivos que penetram no concreto formando cristais de volume maior que o da solução inicial.
Redutores de água, dispersantes e fluidificantes-retardadores sobre o concreto recém misturado: reduzem o consumo de água para uma mesma plasticidade, alguns aumentam a plasticidade do concreto para uma mesma quantidade de água misturada, apresenta melhor trabalhabilidade, menor segregação e melhor condição de vibração e bombeamento, mais resistência à elementos agressivos, reduz a temperatura do concreto massa durante a hidratação, graças à diminuição de uso de cimento. Mudam o tempo de pega, permitindo evitar juntas frias e a consequente descontinuidade, obter grande volume e resistência homogênea e concretar em dias com temperatura ambiente elevada.
 Endurecido: aumento das resistências mecânicas, aumenta a resistência em todas as idades para alguns tipos, são usados para máximo consumo de cimento, alta resistência inicial e boa trabalhabilidade.
Aceleradores recém misturados: diminui o tempo de início de pega e desenvolve mais rápido a resistência inicial. Endurecido: tem um aumento da resistência à compressão nas primeiras idades, mas as resistências finais podem ser reduzidas.
Absorção capilar: a substância quando em contato com a cal durante a hidratação do cimento, adere às paredes dos poros e pequenos capilares, onde formam uma película delgadíssima ao secar. Evita a sua perda por exsudação ou pela absorção de água e secagem que possa ocorrer posteriormente durante a vida do concreto.
Geradores de gás: reagem com a cal liberada durante a hidratação do cimento, gerando hidrogênio em forma de pequenas bolhas. É empregado o pó de alumínio com bastante proveito nos reparos de estruturas, bem como a finalidade de melhorar a aderência do aço. Tendo em vista a expansão ser causada pela geração de bolhas de hidrogênio é necessário para obtenção de bons resultados que o concreto seja enclausurado a um volume determinado.
Estabilizadores de volume: São produtos que reagem com o cimento durante sua hidratação, provocando um aumento de seu volume, compensando a retração. A expansão criada por este processo é mais discreta que a causada pelos geradores de gás e pode ser calculada de modo a compensar o efeito da retração.