Apostila de Materiais de Construção Civil II

Apostila de Materiais de Construção Civil II

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Estas Notas de Aula têm por finalidade exclusiva servir de material de apoio da disciplina Materiais de Construção Civil I, no Curso de Engenharia Civil do Instituto de Ciências Exatas do Universitas - Centro Universitário de Itajubá, não tendo valor comercial e não sendo autorizado seu uso com outras finalidades.

Não se destina a substituir a

Bibliografia Básica e Complementar da disciplina, servindo unicamente como roteiro de estudos.

UNIVERSITAS – Centro Universitário de Itajubá – Curso de Engenharia Civil Materiais de Construção Civil I

UNIDADE 1 – CONCRETO

1.1 NOÇÕES GERAIS

Ao misturarmos o cimento com a água obtemos um material denominado pasta, que isoladamente é um material que tem diversas aplicações em estruturas de concreto, principalmente como material de injeção, quer nas estruturas de concreto protendido como nas reparações e impermeabilizações em geral.

Ao misturarmos o agregado miúdo (areia) à pasta obtemos o material denominado argamassa, com o qual são feitas peças pré-moldadas e usadas em serviços de revestimento e injeções.

Finalmente, quando adicionamos o agregado graúdo (cascalho ou brita) à argamassa obtemos concreto.

A inclusão dos agregados nas argamassas e concretos traz vantagens técnicas e econômicas, em vista da redução do teor de pasta. Estas vantagens tornam-se tanto maiores quanto maior for o tamanho do agregado. As vantagens técnicas decorrentes da redução do teor de pasta são a diminuição das variações volumétricas (retração), a diminuição do calor de hidratação e a menor suscetibilidade do material deteriorar-se pela ação de elementos agressivos. A vantagem econômica é a redução do consumo de cimento, que dos materiais componentes dos concretos e argamassas é o que apresenta o custo mais elevado.

1.1.1 RELAÇÃO ÁGUA/CIMENTO

cimento

A relação água/cimento (x) é a relação entre o peso de água e o peso de

cimento águaP

Indica, portanto, a umidade da pasta. Este fator influi nas resistências mecânicas em virtude de estar relacionado com a porosidade do material. A água adicionada ao concreto desempenhará duas funções básicas: a de hidratar os grãos de cimento e a de conferir ao concreto a consistência desejada. Para a hidratação do cimento, a quantidade de água necessária é da ordem de 2% a 32% em relação ao peso de cimento. Esta quantidade de água, conduz, entretanto, a concretos de consistência excessivamente seca e, portanto, sem trabalhabilidade para as aplicações usuais. É, portanto, necessária a adição de uma maior quantidade de água ao concreto para conferir-lhe trabalhabilidade adequada aos processos de adensamento disponíveis na maioria das obras. A água adicional lançada ao concreto irá evaporar-se ou não com o tempo, mas a sua presença

UNIVERSITAS – Centro Universitário de Itajubá – Curso de Engenharia Civil Materiais de Construção Civil I criará em seu interior inúmeros poros e uma rede de canalículos interligando estes poros. Quanto maior for esse acréscimo de água, maior será o volume de poros e canais no concreto, que acarretarão como conseqüência uma redução da sua resistência.

As quantidades de cimento, areia e brita (ou cascalho) presentes em um concreto, se forem relacionadas ao peso de cimento, darão origem ao chamado traço. E, através da definição do traço, chega-se a concretos e argamassas com as propriedades desejadas.

Quando os agregados são relacionados em peso à unidade de peso de cimento, têm-se os traços unitários em peso. Nos casos dos agregados serem relacionados em volume para um peso unitário de cimento, têm-se traços unitários em volume.

O traço é, portanto, a relação entre o peso de agregado e o peso de cimento.

cimento agregadoP

Quando o valor m for elevado temos os chamados traços pobres ou traços de baixo consumo (usados principalmente nos concretos massa). Para valores de m muito baixos temos os traços ricos.

1.1.3 ÁGUA UNITÁRIA

A consistência dos concretos em alguns métodos de dosagem é relacionada com o parâmetro designado por água unitária, que consiste no volume de água presente em 1 m³ de concreto, durante a fase de mistura.

Se chamarmos de Ag a água unitária, de C e Agr, respectivamente, os consumos de cimento e agregado por m³ de concreto, temos:

AgrC AgA +

1.1.3.1 Relação água/mistura seca

A relação, em porcentagem, entre o peso de água e o peso dos materiais secos (cimento e agregados) denomina-se relação água/mistura seca, sendo designado por:

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Agrcimento água P

Esta relação indica a umidade dos concretos e argamassas e dela depende a consistência destes materiais.

Correlação entre A%, m e x

Agrcimento água P ou

cimento

Agrcimento cimento água

Assim:

m xA +

Analisando a expressão observa-se que as três variáveis são interdependentes, a saber:

• Se o traço for mantido constante e for aumentada somente a quantidade de água, o concreto se tornará mais plástico, mais a resistência diminuirá;

• se for necessário um aumento do A% para atingir-se determinada consistência, o traço deverá tornar-se mais rico, caso não possa reduzir a resistência;

• para concretos de mesma consistência e granulometria, para se aumentar a resistência será necessário o traço mais rico, o que equivale a aumentar o consumo de cimento, tornado-o portanto mais caro.

1.2 PROPRIEDADES DO CONCRETO FRESCO

O concreto apresenta-se na fase de concreto fresco até aproximadamente 8 horas após o lançamento da água na mistura. As propriedades do concreto fresco são as seguintes:

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1.2.1 CONSISTÊNCIA

É a propriedade que determina o grau de mobilidade da massa de concreto sem perda de sua homogeneidade, mantendo-se coesos todos os seus elementos constituintes. A consistência está relacionada com a umidade do concreto, podendo, portanto, apresentar-se com diversos graus, a saber:

• consistência seca;

• consistência plástica;

• ou consistência fluida.

A consistência para um dado concreto dependerá fundamentalmente da quantidade de água presente em um dado volume de concreto, sendo, portanto, avaliada pelo fator água mistura seca. A consistência do concreto é determinada pelo abatimento do tronco de cone (slump test), de acordo com o método NBR 7223 da ABNT.

De acordo com a lei de Lyse, concretos de mesmo diâmetro máximo e com mistura de agregados de mesma granulometria, em igualdade de consistência necessitam da mesma quantidade de água.

1.2.1.1 FATORES QUE INFLUEM NA CONSISTÊNCIA Os prncipais fatores que influem na consistência são:

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