MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO AGLOMERANTES. Introdução 18/03/2019. Os materiais de construção se dividem em grupos da seguinte maneira:

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1 MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO Prof. Dr. Iran José Oliveira da SILVA 1 Semestre AGLOMERANTES Prof. Dr. Iran José Oliveira da SILVA 1 Semestre Introdução Obtidos na natureza ou industrialmente; Responsáveis pela solidez, durabilidade e beleza da obra; Facilidade de aquisição e emprego; Devem possuir : durabilidade, trabalhabilidade, higiene Os materiais de construção se dividem em grupos da seguinte maneira: Aglomerantes Agregados Argamassa Concretos Madeiras Produtos Cerâmicos Produtos Siderúrgicos Produtos Plásticos Vidros Tintas e Acessórios (corantes, diluentes, secantes, vernizes, pincéis, etc...) Substâncias Diversas (cortiças, borrachas, etc...) Aglomerantes São materiais que tem a propriedade de se unir a outros produzindo com a adição de água um conjunto estável e coeso. 1

2 Aglomerantes Aglomerantes Ativos Inertes Endurece por secagem, argilas Aéreos Endurecem pela ação do Co2 atmosferico (Cal comum, gesso) Hidráulicos Endurecem pela ação da água (cimento) A Cal É o produto que se obtém da calcinação de rochas calcárias (CaCo 3 ), a uma temperatura da ordem de 80º a 1100º C Tipos de Cales: - aéreos ou comum - cal hidráulica Cal comum Queima da pedra calcária em fornos. cal viva ou cal virgem. É distribuída aos consumidores em forma de pedras, moída ou ensacada. Não tem aplicação direta em construções Hidratar 8h antes do uso. Extinção ou Hidratação Extinção ou Hidratação H2O CaO Consiste em adicionar de 2 a 3 volumes de água para cada volume de cal. Homogenizar (mexer) Aguardar - 2 semanas - assentamento - 3 semanas - revestimento Durante a extinção a temperatura do líquido aumenta ( 100º-10º) por ser uma reação exotérmica; Reações da hidratação ou extinção CaCO 3 + CaO + CO 2 CaO + H 2 O (cal extinta) 80/110ºC (cal viva) Ca(OH) 2 + (cal extinta) 2

3 Detalhes O endurecimento nada mais é que a simples secagem da pasta ocasionada pela evaporação da água, empregada em sua feitura, pela absorção do CO 2 Ca(OH) 2 + CO 2 CaCO 3 + H 2 O A cal é vendida no comércio em sacos de 20 kg. Peso específico da cal hidratada em pó: 60 kg/m³ Para se obter 1 m³ de pasta de cal, são necessários 60 kg de cal 1 litro de cal hidratada em pasta - 0, kg cal virgem. 1 litro de cal hidratada em pó - 0,68 kg cal virgem. Aplicações argamassas para assentamento de tijolos ou revestimento de alvenarias; misturas para a obtenção de blocos de solo/cal, blocos sílico/calcário e cimentos alternativos. Na proporção de mais ou menos 1,3 gramas por litro de água chama-se nata de cal e sua utilização é conhecida como caiação. Aplicações Elevada finura de seus grãos (2mm de diâmetro), capacidade de proporcionar fluidez, coesão (menor suscetibilidade à fissuração) e retenção de água: melhora a qualidade das argamassas. Confere uma maior plasticidade as pastas e argamassas, permitindo que elas tenham maiores deformações, sem fissuração, melhor aderência. Cimento É um material puvululento constituído de silicatos e aluminatos de cálcio, praticamente sem cal livre. O cimento portland resulta da moagem de um produto denominado clinquer, obtido pelo cozimento de mistura de calcareo e argila convenientemente dosada e homogenizada. 3

4 O cimento comum é o dito cimento portland; tipos: a)cimento de pega normal: (comum na praça) b)cimento de pega rápida: (só a pedido) c)cimento branco: (é comum, com a cor branca para efeito estético) O cimento é encontrado no mercado em sacos de papel com peso líquido de 0 kg; Volume = 3,3 litros Densidade = 120 kg/m³ Quando se trata de grandes obras é importante analisar o tempo de estocagem do cimento; A principal causa da deterioração do cimento é a umidade, que vai sendo absorvida e provocando a hidratação do mesmo; Essa hidratação, que é o inicio do endurecimento pode ser reconhecida por uma simples inspeção manual, que consiste em o mesmo as mãos e notandose a presença de grãos ou torrões esta constatada a hidratação. O cimento hidratado pode ser usado só em obras de pequenas responsabilidades e em argamassas de reboco e quando a hidratação atingir o grau elevado, o mesmo deve ser peneirado. Armazenamento do cimento As pilhas de cimento não devem passar de 10 sacos e devem ficar sobre estrados de madeira com uma altura, aproximadamente de 30 cm; Afastadas das paredes do deposito cerca de 30 cm; Caso o tempo de estocagem, não seja longo (ate 0 dias) as pilhas podem ser feitas com mais de 10 sacos, ate 1 sacos; O tempo máximo para estocagem do cimento deve ser de 90 dias;

5 Resistência à compressão Composição Química A composição química em porcentagem que cada óxido aparece nos cimentos é a seguinte: cal (CaO) - 61 a 67% sílica (SiO 2 ) - 20 a 23% alumina (Al 2 O 2 ) -, a 7,0% óxido de ferro (Fe 2 O 3 ) - 2 a 3,% magnésio (MgO) - 0,8 a 6% Alcalis (Na 2 O e K 2 O) - 0,3 a 1,% Sulfatos (SO 3 ) - 1,0 a 2,3% Composição Química silicato dicálcico silicato tricálcico aluminato tricálcico ferro aluminato tetracálcico CaO.AI2O3.Fe2O3 (CAF) 2CaO.SiO2 (C2S) 3CaO.SiO2 (C3S) 3CaO.AI2O3 (C3A) São as principais substâncias e delas derivam os compostos fundamentais, que irão governar as propriedades do produto Comportamento Mecânico dos Componentes hidratáveis do cimento Tempo (dias) CAF C3A C2S C3S Aditivos: São matérias-primas, que misturadas ao clínquer na fase de moagem, fazem com que se obtenha os diversos tipos de cimento Portland disponíveis no mercado. As principais matérias-primas adicionadas ao clínquer são: o gesso, as escórias de alto-forno, os materiais pozolânicos e os materiais carbonáticos. Gesso: Escória de Alto Forno: Subproduto das indústrias siderúrgicas, resultante do processo de fusão do minério de ferro, com cal e carvão. A adição de escória contribui para a melhoria de algumas propriedades do cimento, como a durabilidade e a resistência à agentes químicos; Materiais Pozolânicos São rochas vulcânicas ou matérias orgânicas fossilizadas encontradas na natureza, certos tipos de argilas queimadas em elevadas temperaturas e derivados da queima de carvão mineral nas usinas termelétricas, entre outros. Apresentam propriedades ligantes;

6 Materiais Carbonáticos: Tipos de Cimento São minerais moídos e calcinados; Contribui para tornar a mistura mais trabalhável, servindo como um lubrificante entre as partículas dos demais componentes do cimento. Cimento Portland Comum: CP I: Comum; CP I - S: Com adição; Consiste basicamente de clinquer + gesso; C/ Adição possui pequena quantidade de materiais pozolânicos, carbonáticos e escória; Aplicações: Argamassa de revestimento, assentamento, concreto, pré-moldados, pavimentos, piso, solo-cimento; Cimento Portland Composto: CP II - Z: Cimento Portland Composto com Pozolana Adição de 10% de aditivos; O + encontrado no mercado. CP II - E: Cimento Portland Composto com Escória Cimento Portland de Alto Forno: CP III Contem maior adição de escória de altoforno. Leva mais tempo para endurecer; Esse tempo a mais permite que os grãos e partículas que o compõem se liguem melhor entre si, proporcionando maior durabilidade e, principalmente, e resistência em idades mais avançadas. Cimento Portland Pozolânico: Cimento Portland de Alta Resistência Inicial: CP IV Contem maior adição de materiais pozolânicos; Os materiais pozolânicos, como as escórias de alto-forno, apresentam propriedade potencial de atuar como ligante hidráulico. CP V Atinge altas resistências nos primeiros dias; Possui dosagem diferenciada de calcário e argila na produção do clínquer; Aplicações: Tudo menos argamassa, concretos com desforma rápida principalmente. 6

7 Cimento Portland Branco: Composto basicamente de clínquer e gesso, sendo que no processo de fabricação do seu clínquer é eliminado o ferro contido na argila, já que é esse mineral o responsável pela coloração cinza dos demais tipos de cimento Portland. Cimento branco não estrutural: argamassas e pastas; Cimento branco estrutural: concretos; O cimento branco estrutural, além de atender a uma possível estética de projeto, também, faz com que a superfície reflita os raios solares, transmitindo menos calor para o interior da construção. Classes do Cimento: A classe dos cimentos define a sua resistência mecânica aos 28 dias e, tal como os tipos de cimento, também é expressa de forma abreviada, ou seja, em código. TABELA 3 Classes de Cimento DEFINIÇÃO ANTIGA Resistência à compressão aos 28 dias de idade Código de identificação da classe Resistência à compressão aos 28 dias DEFINIÇÃO NOVA Código de identificação da classe 20 Kgf/cm Mpa Kgf/cm Mpa Kgf/cm Mpa 0 Pega do cimento Pega não é endurecimento, é o fenômeno físicoquímico através do qual a pasta de cimento, (aglomerante) se solidifica. Terminada a pega, continua o processo do endurecimento durante longo tempo, aumentando gradativamente a sua dureza e resistência. Define-se como inicio de pega o tempo que decorre desde a adição da água de amassamento ate o inicio das reações desta com os compostos de cimento. Em função do tempo de inicio de pega os cimentos podem ser: pega rápida - início da pega menos que 30 min. pega semi-rápida - entre 30 e 60 min. pega normal - acima de 60 min. O fim da pega se dá de a 10 horas após adicionada a água de amassamento Pega do cimento Adição de água 10 h O inicio e o fim da pega são importantes, pois através deles se tem idéia do tempo disponível para trabalhar, transportar e lançar argamassas e concretos, bem como transitar sobre eles ou regá-los para execução da cura. 1 h Início da Pega Massa + Viscosa Temperatura sobe Fim da Pega Massa resiste a pequenas cargas Os fatores que influenciam a duração da pega são: grau de moagem quantidade de água temperatura 7

8 Aceleradores de pega: - cloreto de cálcio - cloreto de sódio -alcalinos (potassa, soda) Retardadores de pega: - gesso - carbonato de sódio - oxido de ZN - bórax - ácidos fosfórico - açúcar Os Aceleradores de pega e os Retardadores de pega são considerados como impurezas Agregados Prof. Dr. Iran José Oliveira da SILVA 1 Semestre Agregados Importância É o material granular, sem forma e volumes definidos, geralmente inerte, de dimensão e propriedades adequadas para uso em obras de engenharia Aplicação: - lastros de vias férreas - bases para calçamento - pistas de rolamento das estradas - usado como material granuloso e inerte na confecção de argamassas e concreto. 6 - Ponto de vista econômico: agregados fazem volume, aumentando o rendimento - Ponto de vista técnico: diminuem a retração, aumentam a resistência a desgastes e ao fogo, influenciando na condutibilidade térmica. Classificação 1) Quanto a origem: - Naturais : Utilizados na forma em que são encontrados na natureza (areia, pedregulho, seixo rolado). - Artificiais : Utilizados após interferência do homem (pedra britada, areias artificiais/pedriscos). Quanto ao tamanho - Miúdos : segundo a ABNT(EB22/8) é aquele material que passa pela peneira Nº de malha quadrada de lado,8mm. Porem, ate 1% dos grânulos podem ficar retido. Por exemplo, a areia, o pó de pedra e o saibro. - Graúdos : é o material que fica retido na peneira Nº. Por exemplo, a brita e o seixo rolado

9 Agregados Miúdos Procedência É a areia natural ou pedrisco. O agregado miúdo pode ser ainda classificado em 3 tamanhos : Grossa -,8 a 2mm Média - 1,9 a 0,3mm Argamassas Fina - 0,2 a 0,0mm Concreto - Mar Não se utiliza pelo alto teor de sais, que interferem na pega. - Minas Só se utiliza em casos excepcionais (pequenas calçadas), pois elas provém de manchas de solo muito arenosos com partículas de matéria orgânica. 9 0 Procedência Impurezas : Areias Artificiais são provenientes do britamento das rochas (pedrisco). A areia pode vir com muito pó de pedra, impedindo sua aderência e a presença de partículas irregulares faz a argamassa ficar áspera, havendo maior necessidade de água. Rios são lavadas naturalmente portanto as de melhor qualidade. 1) Material pulverulento* - Partículas de Argila (<0,002 mm) - Partículas de Silte (0,002 a 0,006 mm) * Formam uma capa ao redor da areia que diminui a aderência da argamassa ) Impurezas Orgânicas: O húmus pode envolver a areia, diminuindo a aderência da argamassa e pode neutralizar a argamassa (argamassa = alcalina/ húmus = acido). 3) Outras substâncias nocivas: gravetos, torrões de argila, mica e sais. (fissuras) Sais (sulfato e cloretos) higroscópios, causam manchas (bolores) nas paredes; combina c/ compostos do cimento, formando sal que se expande - fissuras Agregado Graúdo: Classificação: Naturais - pedregulhos ou seixos rolados. Artificiais - britas, pedras britadas ou cascalho. - Os agregados graúdos devem ser de origem de rochas estáveis, isto é, inalteráveis sob a ação do ar, da água ou de gelo; - Desprezar agregados provenientes de rochas feldspáticas ou de xistos, que se decompõem sob ação do ar ou da água; - No Brasil são obtidos da trituração de rochas de granito, basalto e gnaise. 9

10 Classificação por tamanho: Brita 0 : 9, a,8mm Brita 1 : 19 a 9,mm Brita 2 : 2 a 19mm Brita 3 : 0 a 2mm Brita : 76 a 0mm Brita : 100 a 76mm *Para o concreto utiliza-se números 1 e 2 Pedregulhos são esféricos, facilitando a manipulação do concreto na sua forma plástica (usa-se menos água), possui menor índice de vazios. Porém sua aderência é um pouco mais fraca devido a sua polidez. Britas possuem quinas, saliências e reentrâncias, exigindo maior quantidade de água para manipulação do cimento. Contudo sua aderência é maior, dando boas características de tração ao concreto. 6 10