Exercícios respondidos - Materiais Cimentícios

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01 – Diferencie as características e funções dos agregados em argamassas e concretos.
A utilização de agregados nas argamassas e concretos desempenham funções importantes, tais como, exercer influência na resistência mecânica do produto acabado como também, em sua durabilidade e no desempenho estrutural; reduzir o efeito das variações volumétricas ocasionadas pela retração. Nessa lógica, quanto maior o teor de agregados em relação à pasta de cimento, menor será a retração, a retração ocorre na matriz do cimento (pasta); reduzir o custo do concreto (são responsáveis por 70 a 80 % da massa do concreto); transmitir as tensões aplicadas ao concreto através de seus grãos. Geralmente, a resistência à compressão dos agregados é superior que a do concreto.
 02 – “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.
Na realidade, os agregados não são verdadeiramente inertes, já que suas propriedades físicas,
térmicas e, algumas vezes, químicas influenciam o desempenho do concreto. Os agregados para concreto podem reagir com a água e o cimento dependendo da sua característica (reação álcali-agregado)
 03 – Liste três características dos agregados e explique a influência nas propriedades do concreto no estado fresco e no estado endurecido.
Porosidade e a composição mineralógica - afetam a resistência à compressão, dureza, módulo de elasticidade e integridade, que por sua vez influenciam as propriedades do concreto endurecido. Quanto maior a porosidade menor o módulo elástico e o fck;
Tamanho dos agregados - Quanto maior o tamanho do agregado no concreto e mais elevada a Quanto maior o tamanho do agregado no concreto, e mais elevada a proporção de partículas chatas e alongadas, maior será a tendência do filme de água se acumular próximo à superfície do agregado (exsudação), enfraquecendo assim a zona de transição pasta enfraquecendo assim a zona de transição pasta-agregado agregado.
Forma e textura - É indubitável que a forma das partículas dos agregados influencia as propriedades da mistura, pois as partículas angulosas e ásperas exigem maior quantidade de água para uma determinada trabalhabilidade, e apresentam uma maior aderência à pasta (menor trabalhabilidade), maior resistência. Grãos arredondados e lisos, menor consumo de água, maior trabalhabilidade, menor aderência à pasta.
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.
 04 – Explique por que é importante determinar a curva de distribuição granulométrica dos agregados e o seu diâmetro máximo.
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.
Há várias razões para a especificação de limites granulométricos e da dimensão máxima dos agregados, a mais importante é a sua influência na trabalhabilidade e custo, por exemplo, areias muito grossas produzem misturas de concreto ásperas e não trabalháveis, e areias muito finas aumentam o consumo de água (portanto, o consumo de cimento para uma dada relação água/cimento) e são anti-econômicas; agregados que não têm uma grande deficiência ou excesso de qualquer tamanho de partícula, em especial, produzem as misturas de concreto mais trabalháveis e econômicas.
A dimensão máxima do agregado é, convencionalmente, designada pela dimensão da abertura da peneira, na qual ficam retidos 15% ou menos das partículas do agregado. Em geral, quanto maior a dimensão máxima do agregado, menor será a área superficial por unidade de volume, que tem de ser coberta pela pasta de cimento, para uma dada relação água/cimento. Como partículas maiores tendem a produzir mais microfissuras na zona de transição entre o agregado graúdo e a pasta de cimento, nos concretos de alta resistência a dimensão máxima do agregado é limitada a 19 mm, um maior diâmetro implica numa maior zona de transição.
 05 – Discuta as principais patologias que ocorrem nas argamassas.
Eflorescência – Manchas de umidade, pó branco acumulado sobre a superfície.
 As eflorescências podem ter várias causas, as mais prováveis são as infiltrações ou umidade constantes, a presença de sais solúveis na peça de alvenaria ou na água de amassamento da argamassa.
 Reparo: eliminação da infiltração de umidade, secagem do revestimento, escovamento da superfície, reparo do revestimento se estiver pulverulento.
Bolor – Manchas esverdeadas ou escuras, revestimento em desagregação.
 Os bolores são causados pela presença de umidade constante e por falta de exposição ao sol na área.
 Reparo: eliminação da infiltração da umidade, lavagem com solução de hipoclorito, reparo do revestimento se estiver pulverulento.
Vesículas – Empolamento da pintura com parte interna branca, preta ou vermelho castanho.
 As vesículas podem ter causas diversas, sendo as principais a hidratação retardada do óxido de cálcio da cal, presença de pirita ou de matéria orgânica na areia, presença de substâncias ferruginosas na areia.
 Reparo: renovação da camada de reboco.
Descolamento com empolamento – A superfície do reboco descola do emboço formando bolhas.
 A principal causa desse tipo de patologia é a hidratação retardada do óxido de magnésio da cal. Reparo: renovação da camada de reboco.
Descolamento em placas duras – Placas endurecidas que quebram com dificuldade. Sob percussão, o revestimento apresenta som cavo.
 Essa é uma das patologias mais comuns e as suas possíveis causas são muito variadas, sendo as principais: argamassa muito rica em cimento ou aplicada em camada muito espessa, corrosão da armadura do concreto de base. Também é possível que a superfície da base seja muito lisa ou esteja impregnada com alguma substância hidrófuga, ou ainda a camada de chapisco tenha sido aplicada.
 Reparo: renovação do revestimento para as duas primeiras causas. Apiloamento (compactação) da base, aplicação de chapisco ou outro artifício para melhorar a aderência, antes da renovação do revestimento, para as duas últimas.
Descolamento em placas quebradiças – Placas endurecidas, mas quebradiças, desagregando-se com facilidade e som cavo.
 Geralmente esse problema é causa por dois motivos, o primeiro é a argamassa magra, ou seja, não possui aglomerante suficiente para preencher os poros do agregado, o segundo é a ausência da camada de chapisco.
 Reparo: renovação do revestimento e no segundo caso aplicação do chapisco antes de fazer a renovação.
Fissuras horizontais – Aparecem ao longo de toda a parede, descolamento do revestimento em placas, com som cavo.
 Uma das patologias mais encontradas na construções, suas principais causas são: expansão da argamassa de assentamento devido hidratação retardada do óxido de magnésio da cal, expansão da argamassa de assentamento pela reação cimento/sulfatos ou devido à presença de argilo-minerais expansivos no agregado.
 Reparo: no primeiro caso, renovação do revestimento após a hidratação completa da cal na argamassa. No segundo, a solução deve ser pensada de acordo com a intensidade da reação expansiva.
Fissuras mapeadas – Distribuem-se por toda a superfície do revestimento em monocamada. Pode ocorrer descolamento do revestimento em placas (fácil desagregação).
 A principal causa é a retração da argamassa, podendo ser por excesso de finos de agregado, de água de amassamento ou por tero cimento como único aglomerante.
 Reparo: reparo das fissuras e renovação da pintura, renovação do revestimento em caso de descolamento.
06 – O que é trabalhabilidade e quais os fatores que podem afeta-la?
A trabalhabilidade determina a facilidade com a qual o concreto fresco pode ser manipulado com perda mínima de homogeneidade. Existem vários fatores que afetam essa propriedade, como o traço do concreto, sua consistência, o uso de aditivos e os métodos de transporte, lançamento e adensamento, além das próprias características da peça que será criada, o principal fator é o teor de água.
Por isso, a trabalhabilidade não é algo simples de ser definido. Uma massa com determinada consistência pode apresentar excelente trabalhabilidade quando aplicada em um piso, mas ser péssima de manipular em pilares densamente armados, por exemplo. Da mesma forma, um concreto que permite perfeito adensamento com vibração, provavelmente, não será moldado satisfatoriamente se o adensamento for manual.
07 - O que é consistência e como podemos determina-la?
É definida como a mobilidade relativa ou a capacidade de fluidez do concreto ou da argamassa recém-misturados, essa propriedade depende principalmente do teor de água no concreto e confere a ele facilidades na hora de ser moldado e de deslizar entre os ferros da armadura. Ela é medida pelo abatimento de tronco de cone.
08 – Explique (inclusive com a ajuda de um desenho) o que é a zona de transição interfacial do concreto.
É dita da região interfacial de 10 a 50 – 100 micrômetros de espessura entre o agregado graúdo e a pasta de cimento.
De forma geral, a interface entre a pasta de cimento e o agregado graúdo é uma zona de concentração de tensões advindas da diferença entre os módulos de elasticidade e os coeficientes de Poisson dos dois materiais.
09 – Cite quais os fatores que influenciam a resistência à compressão.
Relação a/c - quanto maior a relação água/cimento menor é a resistência à compressão desse concreto, maior a porosidade;
Idade do concreto – A resistência do concreto aumenta com a sua idade;
Qualidade dos materiais e dimensão dos corpos de prova.
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;
10 – 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?
Um mesmo corpo de prova necessita de mais energia para formar e propagar fissuras em compressão do que em tração. À medida que a resistência à compressão do concreto aumenta a sua resistência a tração também aumenta porem com uma taxa decrescente. A energia necessária para ligar as microfissuras da zona de transição na interface com a da matriz e
agregados é bem menor pra tração, assim o concreto submetido a compressão resiste mais e possui um comportamento ligeiramente dúctil.
11 – Explique como o fator água/cimento influencia a resistência da pasta de cimento e a zona de transição interfacial.
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.
12 – Em quais situações é pertinente a utilização de aditivos em misturas para produzir concretos e como influenciam no comportamento plástico e endurecido?
Devido ao concreto ser utilizado em diferentes regiões com temperaturas variadas, faz-se necessária a utilização de diversos tipos de aditivos para que o concreto não perca sua resistência em diferentes situações, existindo retardadores de pega, aceleradores de pega, aditivos plastificantes que 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. Aditivos incorporadores de ar que podem diminuir a resistência e aumentar a permeabilidade.
13 – Explique procedimentos regidos por normas para averiguar a compatibilidade de um aditivo em uma mistura para argamassa ou concreto.
Faz-se a análise através do Funil de Marsh, no qual mede-se o tempo de escoamento para preencher 500 ml de pasta, depois verifica-se a convergência através de gráficos;
Minicone - Verificação do tempo de espalhamento após 10, 30, 40 e 60 min. 
Se ocorrer o aumento significativo do tempo de espalhamento nos primeiros intervalos, então há incompatibilidade