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Materiais Cerâmicos I

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Materiais de Construção I - Materiais 
Cerâmicos I
Eng. Luiz Gustavo Laval 1
MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO I
MATERIAIS CERÂMICOS
Prof. Eng. Luiz Gustavo Laval
luiz.gustavo@imed.edu.br
APLICAÇÕES NA CONSTRUÇÃO CIVIL
Material básico na construção civil com ampla 
utilização:
� Estrutural;
� Vedação;
� Revestimento;
� Cobertura;
� Equipamentos, etc.
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ARGILA COMO MATERIAL
DE CONSTRUÇÃO
� A argila como material de construção começou a ser
utilizada pela sua abundância, pelo custo reduzido e
por ser um material que, na presença de água, pode ser
moldado facilmente, secando e endurecendo na
presença de calor.
CARACTERÍSTICAS
A argila apresenta algumas características que explicam o seu 
comportamento como material de construção.
� Plasticidade: 
A plasticidade das argilas é função da quantidade de água presente 
no material. 
Quanto mais água (até certo ponto) maior a plasticidade da argila e a 
partir desse ponto (se adicionada mais água) a argila se torna um 
líquido viscoso. Quanto mais pura a argila, mais plástica é a sua 
mistura com água e quanto maior a temperatura, menor a 
plasticidade, porque a quantidade de água é reduzida. 
� Ação do calor:
Nas argilas, a ação do calor pode ocasionar variação na densidade, 
porosidade, dureza, resistência, plasticidade, textura, 
condutibilidade térmica, desidratação e formação de novos 
compostos. 
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CARACTERÍSTICAS
� Retração e dilatação:
Se dilata de modo regular, perdendo água de amassamento de 0°C
a 500°C e contrai-se em temperaturas de 500°C a 1.100°C. As
argilas micáceas dilatam-se progressivamente até 870°C,
contraindo-se em seguida.
� Porosidade:
É a relação entre o volume de poros e o volume total de material.
Quanto maior a porosidade maior a absorção de água e menor a
massa específica, a condutibilidade térmica, a resistência
mecânica e a resistência à abrasão. A porosidade das argilas
depende dos seus constituintes, da forma e dos processos de
fabricação.
CARACTERÍSTICAS
� Composição e Impurezas:
Alguns constituintes presentes nas argilas podem melhorar suas
propriedades, enquanto alguns podem ocasionar defeitos aos
produtos. Compostos de sílica e de alumínio fazem parte da
constituição principal das argilas. A sílica pode estar presente de
maneira livre (aumenta a brancura do produto cozido, diminui a
plasticidade, reduz a retração, diminui a resistência à tração e à
variação de temperatura e causa variações na refratariedade) ou
combinada. Os compostos de alumínio diminuem o ponto de
fusão e a plasticidade e aumentam a resistência, a densidade e a
impenetrabilidade do produto cozido. Compostos alcalinos e de
ferro diminuem a plasticidade e a refratariedade, sendo que o
último dá cor vermelha ao material. Compostos cálcicos
desprendem calor e aumentam de volume, podendo ocasionar
rompimento da peça.
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ORIGEM DO MATERIAL
� Cerâmica é o nome dado à pedra artificial obtida por
meio da moldagem, secagem e cozimento de argila ou
mistura contendo argila.
Do grego “Keramikos” que significa “algo queimado”.
O emprego de produtos cerâmicos obtidos por processos
artificiais é anterior à era cristã. A própria Bíblia registra o uso de
tijolos de adobe na construção da Torre de Babel. Os povos
antigos produziam artefatos domésticos por processos de
cozimento da argila.
� A necessidade de construir algo usando pedras
artificiais surgiu em lugares onde as pedras eram
escassas e eram abundantes os materiais argilosos.
ORIGEM DO MATERIAL
No século VII os chineses fabricavam a porcelana, e no
século XVIII surgiu a louça branca, na Inglaterra. A partir
daí surgiram tipos especiais de fornos, possibilitando a
fabricação de cerâmica de dimensões exatas, moldagem a
seco, porcelanas de alta resistência, etc.
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COMPOSIÇÃO
A grande diversidade de argilas encontradas na superfície
da Terra permite que se obtenham produtos cerâmicos
com as mais diversas características tecnológicas.
Quimicamente, dá-se o nome de argila ao conjunto de minerais compostos,
principalmente de silicatos de alumínio hidratado (2SiO2 . Al2O3 . 2H2O),
denominado caulim ou caulinita. O caulim origina-se, principalmente, da
decomposição dos feldspatos pela ação do anidrido carbônico.
A análise química das argilas revela a existência de sílica (SiO2), alumina (Al2O3),
óxido férrico (Fe2O3), cal (CaO), magnésia (MgO), álcalis (Na2O e K2O), anidrido
carbônico (CO2) e anidrido sulfúrico (SO3).
A sílica compõe, em geral, 40 a 80% do total da matéria-prima; a alumina aparece
com 10 a 40%; o óxido férrico está presente em quantidades inferiores a 7%; a cal
tem teores geralmente abaixo de 10%; a magnésia, abaixo de 1%, e os álcalis
apresentam teores da ordem de 10%.
O óxido férrico não só é importante fator de coloração do produto cozido, como age
como fundente, baixando o ponto de fusão da argila. A sílica não combinada ajuda
a diminuir a retração durante a queima; associada a fundentes, forma o vitrificado
interior da cerâmica.
CLASSIFICAÇÃO
Materiais Cerâmicos Comuns: 
Processo de fabricação simplificado.
São os materiais de argila propriamente ditos ou
cerâmica vermelha. São assim denominados porque
seu principal componente é a argila que geralmente
contém óxido de ferro, elemento responsável pela
coloração avermelhada que é a característica principal
desse tipo de cerâmica
ex. tijolos, blocos e telhas;
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CLASSIFICAÇÃO
Materiais cerâmicos de alta vitrificação:
São fabricados com argila bastante fusível, ou seja, com muita
mica ou com 15% de óxido de ferro, e passam por um
processo de alta vitrificação.
A vitrificação é feita por dois processos:
1. Imersão, após a primeira cozedura, em um banho de
água com areia silicosa fina e zarcão. No recozimento
essa mistura vitrifica-se.
2. (Processo mais comum) consiste em lançar ao forno, a
grande temperatura, cloreto de sódio. Este se
volatiliza, formando uma película vidrada de silicato de
sódio
ex. louças, azulejos,
grês cerâmico;
CLASSIFICAÇÃO
Materiais cerâmicos refratário:
Não sofrem deformações quando expostas à
temperaturas da ordem de 1500°°°°C e possuem baixa
condutibilidade térmica, sendo utilizadas para
aplicações onde o material deva resistir ao calor, como
na construção e revestimentos de fornos.
ex. blocos refratários
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BLOCOS E 
TIJOLOS CERÂMICOS
Os blocos ou tijolos cerâmicos podem ser divididos em
basicamente dois tipos:
� Maciços – tijolo que possui todas as faces plenas de
material, podendo apresentar rebaixos de fabricação em uma
das faces de maior área, ou vazados com seção inferior à
25%;
� Vazados – possui furos prismáticos e/ou cilíndricos 
perpendiculares às faces que os contém;
TIJOLO MACIÇO
É o bloco cerâmicos que possui a forma de paralelepípedo,
normalmente fabricado por processos de prensagem, secado e
queimado a fim de adquirir as propriedades compatíveis com seu
uso.
Seu principal emprego é em alvenarias externas de vedação,
paredes portantes em pequenas estruturas, muros, e
embasamento da fundação.
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TIJOLO MACIÇO
Aquisição: Unidade padrão de compra é o milheiro.
Classificação:
� Comuns: São de uso corrente e podem ser classificados em A,
B e C, conforme sua resistência à compressão
� Especiais: Podem ser fabricados em formatos e especificações
acordadas entre as partes. Nos quesitosnão explicitados no
acordo, devem prevalecer as condições da NBR 7170/83
Resistência à Compressão:
A resistência à compressão,
mínima, deve ser verificada
conforme a NBR 6460
e atender aos valores
Indicados
na Tab. 2 da Norma.
TIJOLO MACIÇO
Padrão Dimensional:
Os tijolos comuns devem possuir
a forma de um paralelepípedo-
retângulo, sendo suas dimensões
nominais as recomendadas na
Tab. 1, conforme a NBR 8041.
Encontra-se no mercado inúmeras
dimensões de tijolos maciços:
5x9x19, 8x9x19, 10x12x20, etc.
Características de qualidade 
conforme NBR-7170:
� regularidade de forma e
dimensão;
� arestas vivas e cantos
resistentes;
� cozimento uniforme (produz
som metálico quando percutido
com martelo);
� resistência à compressão
dentro dos limites da NBR-
7170/83;
� massa específica aparente de
1,80 kg/dm3
� absorção de água em torno
de 15%.
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TIJOLO MACIÇO
Ensaios de Laboratório:
Métodos de execução são estabelecidos pela NBR 15270-
3:2005.
� Determinação das características geométricas;
� Determinação da massa seca e do índice de absorção
d`água;
� Determinação da resistência à compressão dos blocos
estruturais e de vedação;
� Diretrizes para seleção de métodos de ensaios para
determinação de características especiais;
� Determinação do índice de absorção inicial;
TIJOLO VAZADO
É o bloco cerâmico fabricado basicamente com argila,
normalmente moldado por extrusão e queimado a uma
temperatura (+- 800ºC) que permita ao produto final atender
às condições determinadas. Caracteriza-se por possui furos
ao perpendiculares a face que os contém.
Seu principal emprego é em alvenarias de vedação para
fechamento de vãos internos e externos, podendo ser
utilizado como elemento estrutural quando para isso for
fabricado.
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TIJOLO VAZADO
Aquisição: Unidade padrão de compra é o Milheiro.
Classificação:
� Blocos de Vedação: constituem as alvenarias externas ou
internas que não têm a função de resistir a outras cargas
verticais, além do peso da alvenaria da qual faz parte.
� Blocos Estruturais: são projetados para suportar outras cargas
verticais além da do seu peso próprio, fazendo parte da
estrutura da edificação
TIJOLO VAZADO
DE VEDAÇÃO
Vantagens na utilização de blocos furados:
�menor peso por unidade de volume;
�menor propagação da umidade;
�melhor isolante térmico e acústico;
�maior rapidez na execução.
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TIJOLO VAZADO
DE VEDAÇÃO
Resistência à Compressão:
Quanto à resistência à compressão podem ser classificado em
comuns e especiais.
Os blocos comuns são aqueles utilizados nas aplicações mais
triviais e se enquadram na classe 10 conforme a tabela abaixo:
TIJOLO VAZADO DE VEDAÇÃO
Padrão Dimensional:
Devem possuir as dimensões
definidas na Tab. 01 da NBR
15270-1:2005
A espessura dos septos dos blocos
cerâmicos de vedação deve ser no
mínimo 6 m e a das paredes externas
no mínimo 7 mm.
Encontra-se no mercado inúmeras
dimensões de tijolos vazados:
9x9x23, 9x9x19, 10x15x25, etc.
Os blocos com largura de 6,5 cm e
altura de 19 cm serão admitidos
excepcionalmente, somente em
funções secundárias (como em
“shafts” ou pequenos enchimentos)
e respaldados por projeto com
identificação do responsável técnico.
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TIJOLO VAZADO
DE VEDAÇÃO
Características de qualidade:
� regularidade de forma e dimensão;
� arestas vivas e cantos resistentes;
� cozimento uniforme (produz som metálico quando
percutido com martelo);
� uniformidade nas espessuras das paredes e dos septos
� observar a resistência à compressão (ficha técnica dos
blocos estruturais);
� absorção de água entre 8% e 20%.
TIJOLO VAZADO
ESTRUTURAL
Vantagens na utilização de bloco vazado estrutural:
� Diminuição no tempo da construção;
� Economia no custo da obra;
� Menor gasto com revestimento;
� Fácil coordenação e controle no canteiro de obra;
� Técnica executiva simplificada;
� Menor diversidade de materiais e mão de obra;
� Redução do desperdício;
� Eliminação de interferências;
� Facilidade de integração com outros subsistemas;
Desvantagens na utilização de bloco vazado estrutural:
� Restrições de possibilidades de mudanças não planejadas;
� Dificuldade de improvisações;
� Limitação de grandes vãos e balanços;
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TIJOLO VAZADO
ESTRUTURAL
Alvenaria estrutural exige maiores esforços quanto:
� Elaboração e estudo do projeto;
� Cuidado com materiais utilizados;
� Treinamento e supervisão da mão de obra;
� Organização e planejamento na obra;
Cuidados na alvenaria:
� As instalações hidráulicas devem ficar acessíveis e nunca
chumbadas dentro das paredes;
� Na obra, em caso de chuva, as paredes que acabaram de ser
assentadas (levantadas) devem ser protegidas com lonas
plásticas;
� Jamais faça reformas ou reparos sem antes estudar o projeto
do local.
TIJOLO VAZADO
ESTRUTURAL
Classificação quanto ao molde de fabricação:
� bloco cerâmico estrutural de paredes vazadas: Componente da
alvenaria estrutural com paredes vazadas, empregado na
alvenaria estrutural não armada, armada e protendida.
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TIJOLO VAZADO
ESTRUTURAL
Classificação quanto ao molde de fabricação:
� bloco cerâmico estrutural com paredes maciças: Componente 
da alvenaria estrutural cujas paredes externas são maciças e as 
internas podem ser paredes maciças ou vazadas, empregado na 
alvenaria estrutural não armada, armada e protendida.
TIJOLO VAZADO
ESTRUTURAL
Classificação quanto ao molde de fabricação:
� bloco cerâmico estrutural perfurado: Componente da alvenaria 
estrutural cujos vazados são distribuídos em toda a sua face de 
assentamento, empregado na alvenaria estrutural não armada.
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TIJOLO VAZADO
ESTRUTURAL
Resistência à Compressão – Item 5.5 da NBR 15270-2:
A resistência característica à compressão (fbk) dos blocos 
cerâmicos estruturais deve ser considerada a partir de 3,0 MPa, 
referida à área bruta.
A estimativa da resistência à compressão da amostra dos blocos é 
o valor estipulado pela seguinte equação:
TIJOLO VAZADO
ESTRUTURAL
Padrão Dimensional:
Devem possuir as dimensões definidas na Tab. 01 da NBR
15270-2:2005:
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TIJOLO VAZADO
ESTRUTURAL
Padrão Dimensional:
Espessura das paredes externas e septos:
Blocos cerâmicos estruturais
de paredes vazadas
Blocos cerâmicos estruturais
de paredes vazadas
Dimensões em mm
TIJOLO VAZADO
ESTRUTURAL
Características de qualidade:
� regularidade de forma e dimensão;
� arestas vivas e cantos resistentes;
� cozimento uniforme (produz som metálico quando
percutido com martelo);
� uniformidade nas espessuras das paredes e dos septos
� observar a resistência à compressão (ficha técnica dos
blocos estruturais);
� absorção de água entre 8% e 20%.
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BLOCO VAZADO
PARA LAJE
É o bloco cerâmico utilizado como elemento de enchimento de
lajes pré-fabricadas.
São colocados intercalados entre as vigotas de concreto com a
função de o volume de concreto e o peso próprio da laje, além de
servir como fôrma para o concreto complementar.
São desconsiderados como elemento estrutural no cálculo de
resistência e rigidez da laje.
BLOCO VAZADO
PARA LAJE
Processo de Fabricação:
É fabricado basicamente comargila, normalmente moldado por
extrusão e queimado a uma temperatura (+- 800ºC) que permita ao
produto final atender às condições determinadas.
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BLOCO VAZADO
PARA LAJE
Aquisição: Normalmente adquirido junto com a laje pré-
fabricada, também pode ser adquirida em milheiro.
Dimensões:
Possui as faces superior e inferior planas, nas laterais, abas de
encaixe para apoio, que devem ser compatíveis com as dimensões
da vigota, a fim de permitir o nivelamento da laje e a fuga do
concreto durante a concretagem.
Tamanhos e formas variáveis e não possuem especificações
padronizadas ou normas específicas da ABNT, sendo adotados
procedimentos semelhantes aos das normas dos blocos cerâmicos
vazados.
TIJOLO VAZADO
PARA LAJE
Características de qualidade:
� regularidade de forma e dimensão;
� arestas vivas e cantos resistentes;
� cozimento uniforme (produz som metálico quando
percutido com martelo);
� uniformidade nas espessuras das paredes e dos septos;
� absorção de água entre 8% e 20%.
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BLOCOS REFRATÁRIOS
Blocos refratários são materiais cerâmicos capazes de suportar
elevadas temperaturas e também esforços mecânicos, ataques
químicos, variações bruscas de temperaturas e outras situações.
Cada situação utiliza um produto compatível com os requisitos de
cada processo, variando em medidas e uso para diferentes
temperaturas.
São fabricado a partir de argila extraída em barreiros próprios, que
depois de triturada e moída é amassada, podendo então ser moldada
com o formato desejado. Após um período de secagem (o tempo de
secagem depende do calor e da humidade do ar) e que pode ir de 5 a
30 dias, o tijolo ainda cru, é introduzido no forno onde será cozido a
uma temperatura de aproximadamente 1100ºC.
BLOCOS REFRATÁRIOS
Aplicações: São utilizados em grande escala no setor
industrial para confinar as altas temperaturas dentro dos
fornos, reatores e inúmeros outros equipamentos.
Na construção civil:
�Fornos (pizzarias, padarias, etc.); 
�Churrasqueiras; 
�Lareiras, etc. 
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BLOCOS REFRATÁRIOS
Características e cuidados:
� Absorção de água entre 10 e 18%; 
� Homogeneidade da massa com cozimento uniforme e 
completo; 
� Arestas e cantos mais fortes; 
� Melhores isolantes térmicos e acústicos; 
� Uniformidade de cor; 
� Ausência de fendas, trincas ou materiais estranhos;
� Os rasgos para embutir as tubulações geralmente são 
grandes devido à sua fragilidade;
� É necessário conservar os materiais refratários em 
depósitos cobertos e secos; 
� Assentamento com argamassas refratárias próprias;
� Fazer as juntas mais finas possíveis evitando vácuos entre 
os tijolos, e pontos de fácil e rápida corrosão; 
� Não molhar os tijolos antes de colocá-los; 
BLOCOS REFRATÁRIOS
Aquisição:
Normalmente adquirido por unidade.
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TELHAS CERÂMICAS
São os materiais cerâmicos usados na confecção de coberturas.
Na sua fabricação é utilizada argila mais fina e homogênea do que a
utilizada para os blocos cerâmicos, pois as telhas precisam ter
maior impermeabilidade e não podem sofrer grandes deformações
na peça durante o cozimento.
As telhas cerâmicas são fabricadas com argila conformada, por
prensagem ou extrusão, e queimadas de forma a permitir que o
produto final atenda às condições determinadas pela NBR
15310:2009.
TELHAS CERÂMICAS
Aquisição: Unidade padrão de compra é o metro quadrado de
telhado.
Identificação:
A telha cerâmica deve trazer, obrigatoriamente, a identificação do
fabricante e os outros dados gravados em relevo ou reentrância,
com caracteres de no mínimo 5 mm de altura, sem que prejudique
o seu uso. Nessa inscrição deve constar no mínimo:
� Identificação do fabricante, do município e do estado da
federação;
� modelo da telha;
� rendimento médio (Rm) da telha, expresso em telhas por m2
com uma casa decimal, sendo obrigatória a gravação T/m2;
� dimensões na seqüência: largura de fabricação (L) x
comprimento de fabricação (C) x posição do pino ou furo de
amarração (Lp) (quando não houver pino), expressos em
centímetros (cm), podendo ser suprimida a inscrição da unidade
de medida (cm);
� galga média (Gm), expressa em centímetro (cm) com uma casa
decimal, sendo obrigatória a gravação da grandeza Gm.
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TELHAS CERÂMICAS
Classificação do Ponto de Vista Geométrico:
� Telhas planas de encaixe;
� Telhas compostas de encaixe;
� Telhas simples de sobreposição;
� Telhas planas de sobreposição.
TELHAS CERÂMICAS
Telha plana de encaixe:
Telhas cerâmicas planas que se encaixam por meio de
sulcos e saliências, apresentando pinos, ou pinos e furos
de amarração, para fixação na estrutura de apoio
Ex. Telhas francesas
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TELHAS CERÂMICAS
Telha composta de encaixe:
Telhas cerâmicas planas que possuem geometria formada
por capa e canal no mesmo componente, para permitir o
encaixe das mesmas entre si, possuem pinos, ou pinos e
furos de amarração, para fixação na estrutura de apoio
Ex. Telha romana,
TELHAS CERÂMICAS
Telha simples de sobreposição:
Telhas cerâmicas formadas pelos componentes capa e canal
independentes. A concavidade ou convexidade define a
utilização como canal ou capa respectivamente. O canal
deve apresentar pinos, furos ou pinos e furos de
amarração, para fixação na estrutura de apoio; a capa esta
dispensada de apresentar furos ou pinos.
Ex. Telha Colonial, Paulista, Plan
Universal, Telha Plan Capa Canal, etc.
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TELHAS CERÂMICAS
Telha plana de sobreposição:
Telhas cerâmicas planas que somente se sobrepõem, e que
podem ter pinos para o encaixe na estrutura de apoio ou
pinos e furos de amarração para fixação.
Ex. Telha Alemã
TELHAS CERÂMICAS
Carga de ruptura à flexão:
As cargas de ruptura à flexão não devem ser inferiores às
indicadas na tabela 1 da NBR 15310:2009.
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TELHAS CERÂMICAS
Elemento que compõe a Cobertura:
� Espigão;
� Cumeeira;
� Capa;
� Calhas;
� Terminais;
� Pingadeiras, etc.
Cuidados na escolha da Telha para Cobertura:
� Aparência;
� Inclinação da Cobertura;
� Peso Próprio (estrutura de sustentação);
� Mão de obra para instalação.
TELHAS CERÂMICAS
Características de qualidade:
� bom acabamento;
� superfície homogênea, sem deformações e defeitos
(fissuras, esfoliações, quebras e rebarbas) - que dificultem o
acoplamento;
� regularidade nas dimensões;
� não devem possuir manchas (por exemplo, de bolor),
eflorescência (superfície esbranquiçada com sais) ou
nódulos de cal. Na avaliação da efetividade da queima e da
eventual presença de fissuras, as
� telhas devem emitir som metálico, semelhante ao de um
sino;
� absorção de água INFERIOR à 20%.
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AULA PRÁTICA EM GRUPO
BLOCO CERÂMICO:
Norma: ABNT NBR 15270-3
Elaborar relatório de ensaio:
� Preparação dos Corpos de Prova (Anexo A, item A.3);
� Medições do corpo de Prova (Anexo A, itens A.4.2 e
A.4.3);
� Determinar a massa seca e índice de absorção d’água
(Anexo B);
� Calcular consumo médio de blocos cerâmicos por m² de
alvenaria (informar forma de assentamento);
� Calcular consumo médio de argamassa por m² de
alvenaria.
� Entrega em 24/03/2014.

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