UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MATOGROSSO DEPARTAMENTO DE AGRONOMIA – ENGENHARIA AGRÍCOLA Campus de Cáceres - Avenida São João s/n - Cavalhada CEP 78200-000 Cáceres, MT - Brasil Pabx: (65) 3221-0509

Introdução aos Materiais de Construção

Eng. Rafael Cesar Tieppo

2008

Sumário

1 Introdução ............................................................................................................................. 3

2 MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO ................................................................................................. 4

3 Agregados .............................................................................................................................. 5

3.1 Britas .............................................................................................................................. 5

3.2 Dicas para receber agregados ......................................................................................... 6

3.3 Seixo rolado .................................................................................................................... 6

3.4 Areia ............................................................................................................................... 6

4 Aglomerantes ......................................................................................................................... 7

4.1 Cal .................................................................................................................................. 7

4.2 Gesso ............................................................................................................................. 8

4.3 Cimento .......................................................................................................................... 8

5 Argamassas .......................................................................................................................... 10

5.1 Mistura ou preparo....................................................................................................... 10

5.2 Traços das Argamassas ................................................................................................. 11

5.3 Utilização ...................................................................................................................... 11

5.4 Cálculo dos Traços ........................................................................................................ 12

6 Concreto .............................................................................................................................. 13

6.1 Concreto simples .......................................................................................................... 13

6.1.1 Propriedades ........................................................................................................ 14

6.1.2 Mistura manual..................................................................................................... 14

6.1.3 Mistura mecânica ................................................................................................. 15

6.1.4 Lançamento .......................................................................................................... 15

6.1.5 Sazonamento ou Cura do Concreto ....................................................................... 15

6.2 Concreto de Cascalho tipo Ciclópico ............................................................................. 16

6.3 Concreto ciclópico ........................................................................................................ 16

6.4 Concreto armado .......................................................................................................... 16

6.5 Concretos especiais ...................................................................................................... 17

6.6 Dosagem do Concreto .................................................................................................. 17

6.6.1 Exercício: .............................................................................................................. 20

6.6.2 Determinação dos traços em volume: ................................................................... 22

6.6.3 Determinação do consumo de material por metro cúbico de concreto.................. 23

7 Materiais Cerâmicos ............................................................................................................. 24

7.1 Tijolos ........................................................................................................................... 24

7.2 Telhas (Cobertura) ........................................................................................................ 26

7.2.1 Telhas cerâmicas ................................................................................................... 26

7.2.2 Telhas de Cimento Amianto .................................................................................. 26

7.2.3 Telhas trapezoidais ou de grandes perfis (não cerâmica) ....................................... 26

7.2.4 Telhas de Alumínio ................................................................................................ 27

7.2.5 Telhas Plásticas – PVC rígido ................................................................................. 27

7.3 Azulejos ........................................................................................................................ 27

7.4 Ladrilhos cerâmicos ...................................................................................................... 27

8 Referências Bibliográficas ..................................................................................................... 28

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1 Introdução

O Engenheiro Agrônomo dependendo de sua capacitação, possui habilidades de planejar,

dimensionar e executar determinadas construções para fins agrícolas. Entre elas pode-se destacar

galpões, pocilgas, aviários, etc.

Esta apostila tem por finalidade fornecer conhecimentos básicos sobre materiais de

construção ao profissional, para que o mesmo tenha condições de selecionar o material adequado

para a obra que deseja-se construir, e ainda, buscar uma otimização do uso do material, que

proporcionará ao seu cliente uma obra com o menor custo e maior qualidade.

Essa apostila com conhecimento básicos de materiais de construção será sempre que

possível atualizada, para que os usuários possuam um material mais completo para fonte de

referência.

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2 MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

As construções rurais são benfeitorias que tem por finalidade proporcionar ao ser humano

um ambiente adequado a suas atividades. Pode-se citar como exemplo os abrigos contra

intempéries, cercas para divisão de áreas para manejo de animais e culturas, instalações para

processamento de produtos, entre outros.

Para a execução dessas benfeitorias, torna-se necessário o manuseio com determinados

materiais, denominados Materiais de Construção. Onde cada material tem suas características

específicas, que determinam as suas aplicações para seus respectivos fins.

O conhecimento de cada material é que permite a escolha dos mais adequados a cada

situação. A sua correta aplicação depende em grande parte da durabilidade, resistência a esforços

solicitados, resistente ao ataque de produtos químicos, o custo e a beleza (acabamento) das obras.

Também é necessário conhecer características de isolamento térmico e isolamento acústico, que

são muito importantes no projeto de construções que visam proporcionar um melhor ambiente

para as instalações, sejam elas para fins humanos ou para criação de animais.

Quanto ao fator econômico, um material é mais econômico que outro, quando ambos

proporcionam características iguais e possuem preços distintos, onde o que apresenta custo

inferior é o mais econômico. Cabe ao responsável (engenheiro) entre as opções que o mercado

disponibilizar, optar a que melhor atende suas necessidades.

Para fins de estudo, pode-se classificar os materiais em:

• Agregados;

• Aglomerantes;

• Argamassas;

• Concretos;

• Materiais Cerâmicos;

• Madeiras;

• Metais;

• Material Hidrosanitário;

• Materiais Elétricos;

• Vidros;

• Tintas;

• Materiais Diversos.

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3 Agregados

Entende-se por agregados , um material granular, sem forma e volume definidos, de

atividade química praticamente nula (inerte) e propriedades adequadas para uso em obras de

engenharia, BUENO (2000).

Classifica-se os agregados em (NBR 7211):

• Agregado graúdo - seixo rolado, brita (esses fragmentos são retidos na peneira com

abertura de 4,8 mm);

• Agregado miúdo - pó de pedra, areia (esses fragmentos passam na peneira com 4,8 mm

de abertura);

3.1 Britas

São os pedregulhos encontrados na natureza, ou resultantes do fracionamento de rocha,

ou seja, provêm da desagregação das rochas em britadores e que após passar em peneiras

selecionadoras são classificadas de acordo com sua dimensão média, variável de 4,8 a 76 mm.

Classifica-se em brita número zero, um, dois, três e quatro, conforme a Tabela 1:

Tipo de Brita Granulometria (mm)

Aplicação Mínima Máxima

Brita 0 (pedrisco)

4,80 9,50 Utilizada para base asfáltica.

Brita 1 9,50 19,00 Utilizada na construção de vigas, sapatas e lajes.

Brita 2 19,00 25,00 Utilizado na construção de vigas, sapatas e lajes.

Brita 3 25,00 38,00 Utilizada nas fundações, pisos, base asfáltica e aterramento de áreas pantanosas.

Brita 4 38,00 76,00 Brita para fossas e filtros.

Pedra de mão (cascalho)

76,00 250,00 Usos diversos (Calçamentos)

Para concreto armado a escolha da granulometria baseia-se no fato de que o tamanho da

brita não deve exceder 1/3 da menor dimensão da peça a concretar. As mais utilizadas são as

britas número 1 e 2. As britas podem ser utilizadas também soltas sobre pátios de estacionamento

e também como isolante térmico em pequenos terraços.

Qualidades exigidas das britas:

• Limpeza (ausência de matéria orgânica, argila, sais, etc.);

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• Resistência (no mínimo possuírem a mesma resistência à compressão requerida do

concreto);

• Durabilidade;

• Serem angulosas ou pontiagudas (para melhor aderência).

3.2 Dicas para receber agregados

• Verifique se o agregado apresenta uma cor uniforme e se não contém materiais estranhos

como silte, carvão, torrões de argila, raízes, cascas de árvores, etc. Esses materiais

prejudicam o endurecimento do concreto, diminuindo sua resistência.

• Os grãos que compõem o agregado devem Ter, aproximadamente, mesmo tamanho. Em

caso de dúvida, use uma peneira comum para fazer um teste rápido, observando o

material retido na peneira.

• Outro teste rápido é o de esfregar o produto recebido nas mãos. Se as mãos ficarem

limpas, provavelmente a areia será de boa origem, caso contrário, recomenda-se teste em

laboratório.

3.3 Seixo rolado

Encontrado em leitos de rios deve ser lavado para se utilizá-lo em concretos. O concreto

feito com esse material apresenta boa resistência, inferior, porém, ao feito com brita.

3.4 Areia

Obtida da desagregação de rochas apresentando-se com grãos de tamanhos variados.

Pode ser classificada, pela granulometria, em areia grossa, média e fina. Deve ser sempre isenta de

sais, óleos, graxas, materiais orgânicos, barro, detritos e outros. Podem ser usadas as de rio e ou

do solo (barranco). Não devem ser usadas a areia de praia (por conter sal) e a areia com matéria

orgânica, que provocam trincas nas argamassas e prejudicam a ação química do cimento.

Como se tem a classificação por granulometria, o tamanho dos grãos, os termos, areia

fina, média e grossa, os respectivos usos são os seguintes:

• Areia Fina - usada para revestimento e detalhes de acabamento. Pode ser usada para

reboco, quando na massa, for substituindo a cal, por algum aditivo.

• Areia média - usada para rebocos em geral. É também recomendada para fazer o

chamado “chapisco”.

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• Areia grossa - uitlizada para se fazer concreto em geral. Pode-se também utilizar para “

chapisco” .

Tanto a areia de rio, como a areia de cava, não apresentam diferenças quando usadas

devidamente. O que causa maior problema é areia de morro, pois, por conter muita argila e silte

(pó), não produz a liga necessária para sua correta utilização, devendo-se assim, submetê-la a um

processo de retirada destes finos.

4 Aglomerantes

Aglomerantes são materiais, geralmente pulverulentos, que misturados à água, formam

uma pasta capaz de endurecer por secagem ou em decorrência de reações químicas. Os

aglomerantes são capazes de ligar os agregados, formando um corpo sólido e coeso.

Pode-se classificar os aglomerantes em:

• Aglomerantes Aéreos - São aqueles cujos produtos de hidratação não resistem à ação da

água, como é o caso da cal aérea e do gesso.

• Aglomerantes Hidráulicos - São aqueles cujas reações químicas com a água de

amassamento, provocam o endurecimento. Estes aglomerantes formam um produto

resistente à água. Entre eles estão o cimento portland, de uso bastante difundido, e a cal

hidráulica.

4.1 Cal

A cal é um aglomerante aéreo utilizado em diversos seguimentos como: construção civil,

siderurgia, metalurgia, papel e celulose, tratamento de água e efluentes industriais, fabricação de

vidro, açúcar, tintas, graxas, aplicações botânicas, medicinais e veterinárias.

A cal hidratada ou comum faz a pega ao ar ao contrário da hidráulica, que exige o contato

com a água. A partir da “queima” da pedra calcária em fornos, obtemos a “cal viva” ou “cal

virgem”. Esta não tem aplicação direta em construções, sendo necessário antes de usá-la, fazer a

“extinção” ou “hidratação” pelo menos com 48 horas de antecedência. A hidratação consiste em

adicionar dois ou três volumes de água para cada volume de cal. Há forte desprendimento de calor

e após certo tempo as pedras se esfarelam transformando-se em pasta branca, a que se dá o

nome de “CAL HIDRATADA” ou “CAL APAGADA”. É nesta forma que tem sua aplicação em

construções, sendo utilizada em argamassas na presença ou não de cimento para rejuntar tijolos

ou para revestimentos.

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A cal em pasta, pode ser também ser utilizada dissolvida em água, na proporção de mais ou menos

1,3 gramas, para litro d’água, formando a pasta utilizada em pinturas.

4.2 Gesso

É obtido da gipsita (sulfato de cálcio hidratado e calcinado). Tem forma de pó branco, com

granulometria muito fina. Quando misturado na água inicia a pega, endurecendo dentro de 20 a

40 minutos. Utilizado para produção de argamassa fina que se emprega no revestimento de

forros, em forma de ornatos. Usado somente em revestimentos internos pois tem poder de

absorver lentamente a umidade do ar, perdendo a sua consistência. Tem pouca importância em

construções rurais.

4.3 Cimento

Cimento Portland é “um aglomerante hidráulico produzido pela moagem do clínquer, que

consiste essencialmente de silicatos de cálcio hidráulicos. O cimento Portland é um pó fino com

propriedades aglomerantes, que endurece sob a ação da água. Depois de endurecido, permanece

estável mesmo que submetido a ação da água e, por esta razão, é considerado um aglomerante

hidráulico.

Após o resfriamento, o clínquer é moído em partículas menores que 75μm de diâmetro.

Na fase de moagem, o cimento Portland recebe algumas adições, que permitem a produção de

diversos tipos de cimentos disponíveis no mercado.

• O gesso é adicionado ao cimento com o objetivo de controlar o tempo de pega do

cimento. Sem sua adição, o cimento endureceria muito rapidamente, uma vez misturado à

água de amassamento, inviabilizando sua utilização. Esta é razão do gesso ser adicionado a

todos os tipos cimento Portland, em geral na proporção de 3% de gesso para 97% de

clínquer.

• As escórias de alto-forno, obtidas durante a produção do ferro-gusa, têm propriedade de

ligante hidráulico muito resistente, reagindo em presença da água, com características

aglomerantes muito semelhante à do clínquer. Adicionada à moagem do clínquer e gesso,

em proporções adequadas, a escória de alto-forno melhora algumas propriedades do

cimento, como a durabilidade e a resistência final.

• Os materiais pozolânicos são rochas vulcânicas ou matérias orgânicas fossilizadas

encontradas na natureza, algumas argilas queimadas em temperaturas elevadas (500 a

900ºC) e derivados da queima de carvão mineral. Quando pulverizados em partículas

muito finas, os materiais pozolânicos apresentam a propriedade de ligante hidráulico,

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porém um pouco distinta das escórias de alto-forno. É que as reações de endurecimento

só ocorrem, além da água, na presença do clínquer, que em sua hidratação libera

hidróxido de cálcio (Cal) que reage com a pozolana. O cimento enriquecido com pozolana

adquire maior impermeabilidade.

• Os materiais carbonáticos são rochas moídas, que apresentam carbonato de cálcio em sua

constituição tais como o próprio calcário. Tal adição torna os concretos e argamassas mais

trabalháveis e quando presentes no cimento são conhecidos como fíler calcário.

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5 Argamassas

As argamassas são uma mistura de cimento, areia, água e, em alguns casos, de um outro

material ( cal, saibro, barro, caulim, etc.). As argamassas, assim como o concreto, também são

moles nas primeiras horas, e endurecem com o tempo, ganhando elevada resistência e

durabilidade.

As argamassas têm várias utilidades:

- assentar tijolos e blocos, azulejos, ladrilhos, cerâmicas e tacos;

- impermeabilizar superfícies;

- regularizar, (tapar buracos, eliminar ondulações, nivelar e aprumar) paredes, pisos e

tetos;

- dar acabamento às superfícies (liso, áspero, rugoso, etc.).

A escolha do revestimento é influenciada por diversos fatores, entre eles as características

do substrato, condições climáticas e ambientais, detalhes arquitetônicos, além da aparência,

levando em conta o bom desempenho e a durabilidade do revestimento. Os tipos de revestimento

podem ser agrupados de acordo com as camadas de aplicação: chapisco, emboço (revestimento

de base) e reboco (revestimento final). Cada uma dessas camadas se diferencia pelo traço e pela

espessura, de acordo com sua função no revestimento. A espessura do chapisco é de 3 mm a 5

mm; a do emboço é de 15 mm; e a do reboco é de no máximo 5 mm, de acordo com a NBR 7200.

Quando aplicado em camada única, o chapisco, normalmente empregado no preparo do

substrato, também pode ser considerado revestimento. Neste caso, são aplicadas mais de uma

camada, de modo a cobrir adequadamente o substrato. Já o emboço, considerado o corpo do

revestimento, tem como funções principais a vedação da superfície e sua regularização e a

proteção da edificação, evitando a penetração de agentes agressivos. Normalmente o emboço

atua como base para a aplicação do reboco, devendo promover a boa ancoragem com ele e

possuir uniformidade de absorção para que haja boa aderência entre as duas camadas. O reboco é

aplicado sobre o emboço, vedando-o e dando acabamento final ao revestimento. Quando exposto

a intempéries, o reboco pode necessitar de cuidados especiais, como o uso de

impermeabilizantes.

5.1 Mistura ou preparo

Sobre um estrado de madeira coloca-se o material inerte (areia ou saibro) em formato de

cone e sobre este coloca-se o aglomerante. Misturar com auxílio de uma enxada até haver

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uniformidade de cor. Refazer o cone, abrindo-se a seguir um buraco no topo, onde se adiciona a

água em porções. Mistura-se com a enxada, sem deixar escorrer a água até a homogeneidade da

mistura.

5.2 Traços das Argamassas

O traço das argamassas diz respeito à dosagem de seus componentes na sua constituição, o que

ocorre dentro de uma proporção. A identificação escrita é simples e baseada na seguinte

convenção:

• Argamassas simples - 1 : 3 , onde o 1º algarismo representa a quantidade do aglutinante e

o 2º a do material inerte;

• Argamassas mistas - 1 : 2 : 8, onde o 1º algarismo é o indicador do cimento, o 2º é o da cal

e o 3º é do material inerte.

Em argamassas compostas de cimento, cal e areia, o cimento é colocado na hora da

utilização, à argamassa previamente misturada de cal e areia. Máquinas podem ser utilizadas no

preparo de argamassa, porém só compensam economicamente, em grandes obras.

5.3 Utilização

Para assentar tijolos e mesmo para o emboço pode-se usar argamassa 1:8 de cimento e

areia ou cimento e saibro. A argamassa de cimento e areia 1:8 costuma ficar muito árida, com

pouca plasticidade. Isso pode ser melhorado com a adição de cal (argamassa composta) . Tacos de

cerâmica podem ser assentados com argamassa 1:4 de cimento e areia. Tijolos laminados ou

concreto armado (superfície lisa) devem ser chapiscados com argamassa “branda” de cimento e

areia 1:6, melhorando a aderência da superfície. Argamassas 1:3 de cimento e areia são utilizadas

para revestimentos de pisos.

Alvenaria de pedra 1:3 1:4 Cimento + areia média

Alvenaria de tijolos 1:2:6 1:2:8 Cimento + Cal em pasta + areia média

Emboço paulista 1:2:6 1:2:8 Cimento + Cal em pasta + areia média

Emboço externo 1:2:4 Cimento + Cal em pasta + areia fina

Reboco interno 1:2 Cal em pasta + areia fina

Assentamentos em geral 1:4 Cimento + areia média

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5.4 Cálculo dos Traços

Para estimar as quantidades de materiais necessários para produção de argamassas,

pode-se utilizar uma relação simples entre o traço pretendido e a massa específica dos materiais.

Pesos específicos médios considerados:

• Cimento portland comum - 1200kg/m3

• Cal hidratada - 1700kg/m3

• Areia fina seca - 1400kg/m3

• Areia média seca - 1500kg/m3

• Areia grossa seca - 1700kg/m3

Segue o seguinte exemplo:

Dados da parede:

• Comprimento: 4,00m

• Altura: 2,50m

Argamassas de revestimento interno:

• Chapisco - cimento e areia grossa lavada, traço 1:4 em volume

• Emboço - cal hidratada e areia média lavada, traço 1:4 em volume

• Reboco - cal hidratada e areia fina lavada, traço 1:4 em volume

Passos:

1. Volume de chapisco para 10,00m2, considerando espessura de 5mm: 10m2 x 0,005m (5mm) = 0,05m3

o Volume de cimento, considerando 1 parte sobre 5 (traço 1:4) = 0,05 ÷ 5 = 0,01m3 § Peso de cimento, considerando um peso específico de 1200kg/m3 = 0,01

x 1200 = 12,00kg o Volume de areia, considerando 4 partes sobre 5 (traço 1:4) = 0,01 x 4 = 0,04m3

§ Peso de areia grossa, considerando um peso específico de 1700kg/m3 = 0,04 x 1700 = 68,00kg

2. Volume de emboço para 10,00m2, considerando espessura de 20mm: 10m2 x 0,02m (20mm) = 0,2m3

o Volume de cal, considerando 1 parte sobre 5 (traço 1:4) = 0,2 ÷ 5 = 0,04m3 § Peso de cal, considerando um peso específico de 1200kg/m3 = 0,04 x

1700 = 68,00kg o Volume de areia, considerando 4 partes sobre 5 (traço 1:4) = 0,04 x 4 = 0,16m3

§ Peso de areia média, considerando um peso específico de 1500kg/m3 = 0,16 x 1500 = 240,00kg

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3. Volume de reboco para 10,00m2, considerando espessura de 5mm: 10m2 x 0,005m (5mm) = 0,05m3

o Volume de cal, considerando 1 parte sobre 5 (traço 1:4) = 0,05 ÷ 5 = 0,01m3 § Peso de cal, considerando um peso específico de 1200kg/m3 = 0,01 x

1700 = 17,00kg o Volume de areia, considerando 4 partes sobre 5 (traço 1:4) = 0,01 x 4 = 0,04m3

§ Peso de areia fina, considerando um peso específico de 1400kg/m3 = 0,04 x 1400 = 56,00kg

Importante:

• Cimento e areia medidos secos e soltos. Cal hidratada medida em estado pastoso firme.

• Para cada m3 de argamassa, são consumidos de 350 a 370 litros de água limpa.

• Considerar um acréscimo de 5% nas quantidades dos materiais a título de taxa de quebra.

• No caso de tijolos furados, considerar um acréscimo de 5% nas quantidades dos materiais

para argamassa de assentamento.

• Os pesos específicos considerados para os diferentes materiais são médias estimadas.

• Existem diferentes tipos de aditivos químicos que podem ser utilizados nas argamassas,

entre eles: impermeabilizantes, adesivos, aceleradores de pega, retardadores de pega,

plastificantes, controladores de fissuração, etc. Recomendamos consultar o fabricante dos

aditivos para definição dos traços das argamassas a serem aditivadas e a especificação e

proporção do aditivo a ser utilizado.

6 Concreto

São misturas de cimento e materiais inertes, dosados em proporções pré-determinadas

com água e com emprego acentuado na construção civil.

6.1 Concreto simples

Concreto simples é uma mistura do aglomerante (cimento) com agregados (areia e brita) e

água, em determinadas proporções. Empregado em estado plástico, endurece com o tempo, fato

este acompanhado de um aumento gradativo da resistência (a resistência de cálculo é obtida aos

28 dias de idade). Seu uso, nas construções em geral, é bastante amplo, podendo as peças serem

moldadas no local ou serem pré-moldadas.

Para todos os casos, no entanto, os materiais componentes (cimento, areia, brita e água)

devem sofrer boa seleção. Além desta escolha, cuidados especiais devem ser lembrados na

mistura e no lançamento do concreto.

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6.1.1 Propriedades

Peso específico: Varia com o peso específico dos componentes, com o traço e com o

próprio adensamento. Assim os traços mais fortes (1:2:4 cimento, areia e brita) serão de maior

peso específico que os magros (1:4:8 cimento, areia e brita) para o mesmo adensamento. O peso

varia de 1.800 a 2.600 kg/m3.

Dilatação Térmica: Com o aumento da temperatura ambiente o concreto se dilata,

acontecendo o inverso com as baixas temperaturas. Alguns autores citam que em condições entre

–15°C a +50 °C a dilatação é 0,01 mm por metro linear para cada grau Celsius. Por este motivo

lajes expostas ao tempo (sem cobertura) sofrem violentos movimentos de dilatação-contração

durante mudanças bruscas de temperatura, o que causa trincas e como consequência a

penetração de água (infiltração).

Porosidade e Permeabilidade: Dependem da dosagem (traço), do adensamento, da

porcentagem de água e do uso ou não de aditivos. Dificilmente consegue-se obter um concreto

que não seja poroso. A impermeabilidade completa só é conseguida com aditivos ou pinturas

especiais. Quanto maior a porosidade menor será a resistência e a durabilidade do concreto.

Desgaste: Varia com a resistência, sendo menor o desgaste para uma maior resistência. A

resistência dependerá dos fatores: adensamento, fator água-cimento, traço, componentes, cura e

idade.

Traço: É a proporção entre os componentes, normalmente expressa em volume. Por

exemplo, 1:4:8 (- 1 parte de cimento, 4 de areia e 8 de brita). Quanto maior a proporção de

cimento na mistura, maior a resistência do concreto, mantidas as demais condições.

6.1.2 Mistura manual

A areia é colocada sobre um estrado ou lastro de concreto, formando um cone. Sobre ela

colocar o cimento, misturando-os cuidadosamente (normalmente com o auxílio de uma enxada)

até que apresentem coloração uniforme. Refazer o cone no centro do estrado e sobre o mesmo

lançar a brita, misturar novamente. Torna-se a refazer o cone, abrindo uma cratera no topo, a qual

adiciona a água pouco a pouco, misturando e refazendo o cone a cada vez. Nenhuma água deve

escorrer, sob pena de perde-se o cimento e diminuir a resistência final do concreto. Mistura-se

até atingir uniformidade de cor e umidade. Evidentemente é difícil misturar 1 m3 de concreto por

vez.

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6.1.3 Mistura mecânica

Determinadas obras, pelo volume de concreto e rapidez exigida na mistura, podem

justificar a compra ou o aluguel de uma betoneira (misturadora mecânica) de concreto. As

betoneiras são encontradas em volume de 180 a 360 litros de concreto pronto. São reversíveis, o

que com movimento manual facilita para abastecer com os materiais e para despejar o concreto

pronto. Estas são de tambor móvel, que gira em torno de um eixo com o auxílio de um motor

elétrico. Os componentes são lançados dentro do tambor, com o movimento de rotação são

arrastados e caem repetidas vezes sobre si mesmos, o que ocasiona a mistura. O tempo de

mistura varia de um a dois minutos, suficientes para uma boa homogeneidade. A ordem de

colocação dos componentes deve ser primeiramente a brita, o cimento, a metade da água, a areia

e por fim o restante da água (aos poucos).

6.1.4 Lançamento

Uma vez pronta a mistura o concreto deve ser usado rapidamente (antes de ocorrer), sob

pena de endurecer na masseira. O transporte em pequenas obras é feito em baldes ou carrinhos

de mão. Grandes obras podem exigir o transporte a vácuo ou esteiras. Nas fôrmas, deve ser

convenientemente apiloado com ponteiros de ferro, colher de pedreiro ou mesmo vibrador

mecânico de modo a possibilitar um bom adensamento e um concreto menos poroso. Em

qualquer caso não deixa subir a superfície da peça concretada excesso de água ou pasta, a qual

deixaria o interior poroso.

Em lajes, a superfície é acertada com réguas ou sarrafos apoiados em guias, retirando-se

os excessos. A superfície a concretada não deve ser “acabada” ou alisada com colher metálica, o

que traria a superfície dessa uma película fina com muita água, facilitando a evaporação rápida e

originando trincas.

6.1.5 Sazonamento ou Cura do Concreto

A cura é caracterizada pelo endurecimento do concreto com o conseqüente aumento da

sua resistência, o que ocorre durante longo período de tempo. Manter a umidade da peça

concretada é importante no início do processo de endurecimento.

O concreto exposto ao sol e ventos perde água por evaporação muito rapidamente antes

que o endurecimento tenha ocorrido em bom termo. Tornando-se neste caso menos resistente e

mais permeável.A fim de que a cura se faça em ambiente úmido, pode-se lançar mão de alguns

artifícios:

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• Molhar a superfície durante três dias, várias vezes ao dia, dependendo da umidade

relativa do ar, ventos, etc.

• Cobrir a superfície com sacos vazios de cimento ou com serragem, areia molhada - esses

devem ser colocados após início de pega (em torno de 1 hora) para evitar que fique a

superfície marcada.

6.2 Concreto de Cascalho tipo Ciclópico

Usado no caso de lastro de piso sobre terrapleno, em obras de pouca importância e sujeitas

a cargas pequenas como terreiros de café, currais, passeios, piso para residências térreas. O

cascalho vem misturado à areia em proporções variadas e à porcentagem também variada de

terra.

O traço em volume pode ser será 1:10 ou 1:8 ou 1:15 (cimento e cascalho) conforme a

natureza do serviço, a unidade sendo representada pelo aglomerante.

6.3 Concreto ciclópico

É o produto proveniente do concreto simples ao qual se incorpora pedras-de-mão,

dispostas regularmente em camadas convenientemente afastadas de modo a serem envolvidas

pela massa.

É utilizado em alicerces diretos contínuos (alicerces corridos), pequenas sapatas e muros

de arrimo. Exemplo de traços - 1:4:8 (cimento, areia e brita) com 40% de pedra-de-mão. As pedras

de mão podem representar no máximo 40% do volume.

6.4 Concreto armado

É a união de concreto simples às armaduras de aço. Sabe-se que o concreto simples resiste

bem aos esforços de compressão e muito pouco aos demais esforços. No entanto, elementos

estruturais como lajes, vigas, pilares, são solicitados por outros esforços (tração, flexão,

compressão e cisalhamento), ultrapassando as características do concreto simples. Por isso torna-

se necessário a adição ao concreto de um material que resiste bem a estes esforços, o aço por

exemplo. A união dos dois materiais é possível e realizada com pleno êxito devido a uma série de

características comuns, dentre elas:

• Coeficientes de dilatação térmica praticamente iguais (0,000001 e 0,0000012 °C-1);

• Boa aderência entre ambos;

• Preservação do ferro contra a ferrugem.

O concreto armado apresenta uma série de vantagens, entre as quais:

17

• Boa resistência mecânica, a vibrações e ao fogo;

• Adaptação a qualquer fôrma, permitindo inclusive montar-se peças esculturais;

• Resistência aos esforços aumenta com o tempo;

• Material higiênico por ser monolítico.

Todavia algumas desvantagens também existem, como por exemplo:

• Impossibilidade de sofrer modificações;

• Demolição de custo elevado e sem aproveitamento do material demolido;

• Necessidade de formas e ferragem, o que aumenta a necessidade de mão-de-obra;

• Dificuldade de moldagem de peças com seções reduzidas.

6.5 Concretos especiais

Existem uma infinidade de concretos especiais obtidos a partir da adição de aditivos na

mistura e/ou pela substituição dos materiais tradicionais, a fim de proporcionar a esses

características diferenciadas.

Entre eles ressaltam-se os concretos cujo peso pode ser reduzido de 40 a 60% do concreto

simples, diminuindo-se também a resistência, obtidos a partir da substituição da brita por um

material leve (argila expandida ou isopor); concreto de características variadas (alta resistência,

impermeabilidade, etc.) obtidos a partir da utilização de aditivos.

O concreto esponjoso, por exemplo, é conseguido adicionando-se na massa um aditivo a

base de alumínio sob a forma de pó finíssimo, que na presença da pasta reage, desenvolvendo

gases que tornam a massa porosa. Neste caso as placas conseguidas têm características de

isolante termo acústicas.

6.6 Dosagem do Concreto

A primeira etapa do processo é conhecer a resistência desejada do concreto a compressão

(fck). Após este procedimento, calcula-se a resistência média do concreto aos 28 dias de idade

(fck28). O mesmo é calculado em função do controle de qualidade empregado na obra, ou seja,

em função do desvio padrão das amostras dos corpos de prova coletados na obra. Dessa forma

temos:

� � � � � = � � � + � � × 1,65 onde:

Sd = 4,00 MPa para controle de qualidade excelente

Sd = 5,50 MPa para controle de qualidade bom

Sd = 7,00 MPa para controle de qualidade regular

18

A segunda etapa consiste na determinação do fator Água/Cimento. A resistência do

concreto, fundamentalmente, depende de seu fator água/cimento. Quanto mais baixo o fator

água/cimento maior a resistência do concreto. ABRAMS pesquisou a relação entre o fator água

cimento e a resistência do concreto a compressão após 28 dias, qual é representada na Figura

abaixo, para as categorias de cimento especificadas pela Norma Brasileira.

Por definição temos:

� � � = � � �

� � onde:

Fac = Fator água cimento

Pag = Peso da água

Pc = Peso do cimento

19

Após definir o fator água cimento, deve-se estimar a proporção de agregados do concreto. Por

meio da relação água/material seco, podemos elaborar um concreto com trabalhabilidade

adequada. Utiliza-se a seguinte equação:

� % = � � �

� � � � � onde,

A% = relação água/material seco

Pag = Peso da água

Pc = peso do cimento

Pm = peso dos agregados (areia + pedra)

A Tabela a seguir indica os valores de A%, que conduzem a trabalhabilidades adequadas,

em função da natureza, da granulometria dos agregados e do tipo de adensamento.

Após definido o fck28, o fator água cimento e a proporção de agregados, resta definir

quanto de areia e brita será utilizada. A Tabela a seguir, fornece a relação entre a quantidade de

agregado graúdo e miúdo, para obtenção de uma trabalhabilidade adequada, em função do tipo

do agregado e das condições de adensamento.

20

6.6.1 Exercício:

Determine o traço por saco de cimento para se obter um concreto de fcck=20 MPa (200 kgf/cm2).

Considere que:

1. o cimento será medido em peso;

2. os agregados serão medidos em volume;

3. haverá correção da quantidade de água em função da umidade da areia, simplesmente

estimada;

4. o adensamento será manual;

5. o cimento utilizado será o CP 32 com massa específica real Dc = 3150 kg/m3;

6. o agregado miúdo utilizado será a areia quartoza média, com as seguintes características físicas:

. massa específica real Da = 2650 kg/m3;

. massa específica aparente da = 1500 kg/m3;

. umidade h = 5%;

. inchamento I = 25%.

7. o agregado graúdo utilizado será uma mistura de brita 1 e 2, com as seguintes características

físicas:

- brita 1

. massa específica real Db1=2650 kg/m3;

. massa específica aparente db1= 1450 kg/m3.

- brita 2

. massa específica real Db2=2650 kg/m3;

. massa específica aparente db2= 1420 kg/m3.

Resolução:

Determinação do fck28:

� � � 28 = � � � + � � × 1,65 = 20 + 7,0 × 1,65 = 31,55 � � �

21

Determinação do fator água cimento:

Como será utilizado um cimento da classe CP 32, e temos um Fck28 igual a 31,55, pela

tabela de Abrams temos:

� � � =� � �

� � ===> 0,51 =

� � �

� �====> � � � = 25,5 � �

Determinação da quantidade de agregados:

� % = � � �

� � + � �===> 0,09 =

25,5

50 + � �===> � � = 233 � �

Determinação da proporção de areia e brita:

Como será utilizado brita e o adensamento será realizado manualmente, para areia média temos:

45% + 4% = 49% de areia.

Total de Areia: 233 kg x 0,49 = 114 kg

Total de Brita: 233 kg x 0,51 = 119 kg

Como será utilizado brita 1 e 2: 59,55 kg de cada.

Dessa forma já temos definido:

- 50 kg de cimento: 114 kg de areia : 119 kg de pedra.

Por kg de cimento tem-se: 1 kg de cimento : 2,28 kg de areia : 2,38 kg de pedra.

Como a areia está úmida, devemos descontar a umidade:

� =� � − � �

� �===> 0,05 =

� � − 114

114 ===> � � = 120 � �

Tirando a diferença entre a areia úmida e areia seca: 120 – 114 = 6 kg ou 6 L de água.

O traço corrigido, em função da umidade será:

- 1 saco de cimento (50 kg);

- 120 kg de areia úmida;

- 59,5 kg de brita 1;

- 59,5 kg de brita 2;

- 19,5 l de água.

22

6.6.2 Determinação dos traços em volume:

AREIA

Na obra é mais prático medir os agregados (areia e pedra) em volume do que em peso. A

conversão de peso para volume é feita em função da massa específica aparente dos agregados.

� � � � � � =� � � � �

� � � � � � � � �=

� � �

� � � �= 0,076 � � � � 76 � DE AREIA SECA

Devido à água aderente aos grãos de areia, esta sofre o fenômeno do inchamento,

apresentando variação no seu volume.

� � � � � � � � � =� − � �

� �==> 0,25 =

� − 76

76===> � = 95 �

BRITA 1

� � � � � � =� � � � �

� � � � � � � � �=

59,5

1450= 0,041� � � � 41 �

BRITA 2

� � � � � � =� � � � �

� � � � � � � � �=

59,5

1420= 0,042� � � � 42 �

Tem-se, então, o traço em volume:

- 1 saco de cimento (50 kg);

- 95 l de areia úmida (5%);

- 41 l de brita 1;

- 42 l de brita 2;

- 19,5 l de água.

23

6.6.3 Determinação do consumo de material por metro cúbico de concreto

� = 1000

1� �

+�

� �+

�� � + �

Em que:

C = consumo de cimento por m³ de concreto pronto;

Dc, Da e Dp = massa específica real do cimento, areia e pedra, respectivamente, em (kg/dm3);

a = kg de areia por kg de cimento;

p = kg de pedra por kg de cimento;

x = kg de água por kg de cimento.

� = 1000

13,15 +

2,282,65

+2,382,65

+ 0,51= 386

� �

� �

Determinação do consumo de areia úmida Cimento Areia

50 kg 120 kg

386 kg Pa

Pa = 926 kg. Determinação do consumo de brita 1 e brita 2

Cimento brita 1

50 kg 59,5

386 kg Pb1

Pb1 =459 kg. Idem para brita 2. Logo: Pb2 = 459 kg.

24

7 Materiais Cerâmicos

Produtos cerâmicos são materiais de construção obtidos pela moldagem, secagem e

cozimento de argilas ou misturas de materiais que contém argilas. Exemplos de produtos

cerâmicos para a construção: tijolos, telhas, azulejos, ladrilhos, lajotas, manilhas, refratárias, etc..

Podemos classificá-los da seguinte forma:

• Materiais de Cerâmica Vermelha

o porosos: tijolos, telhas, etc.;

o vidrados ou gresificados: ladrilhos, tijolos especiais, manilhas, etc..

• Materiais de Louça

o pó de pedra: azulejos, materiais sanitários, etc.;

o grés: materiais sanitários, pastilhas e ladrilhos, etc.;

o porcelana: pastilhas e ladrilhos, porcelana, etc..

• Materiais Refratários

o tijolos para fornos, chaminés, etc..

7.1 Tijolos

Características de qualidade exigidas dos tijolos de barro cozidos:

• Regularidade de forma e dimensões;

• Cantos resistentes;

• Massa homogênea (sem fendas, trincas ou impurezas);

• Cozimento uniforme (O cozimento é responsável pela regularidade de medidas);

• Som metálico quando percutido com martelo;

• Em alguns casos exigi-se impermeabilidade;

• Facilidade de corte.

Obs: quanto a resistência mecânica, os tijolos maciços podem ser classificados em 1ª e 2ª

categorias, conforme a carga limite de compressão que suportam.

Principais tipos de tijolos:

Maciços: Dimensões próximas de 21 x 10 x 5 cm, são usuais. A dimensão maior é o dobro da

dimensão média, somada a junta. A dimensão menor é a metade da dimensão média. Isto é feito

para facilitar o assentamento. O peso específico de sua alvenaria é de aproximadamente 1600

kg/m3.

25

Blocos Cerâmicos: Os mais comuns são de 6 furos e suas dimensões são variadas, por exemplo:

25 x 20 x 10 cm e 20 x 20 x 10 cm. Comparativamente aos maciços possibilitam um maior

rendimento da mão-de-obra e menor gasto de argamassa, entretanto no revestimento exigem um

chapisco prévio. Limites estabelecidos pelas normas brasileiras:

• Tolerância dimensional: ± 3 mm;

• Desvio de esquadro: ± 3 mm;

• Empenamento: ± 3 mm;

• Absorção de água: entre 8 e 25%.

Vantagens dos blocos cerâmicos (tijolos Furados) sobre os tijolos maciços:

• Menos peso por unidade de volume;

• Diminuição da propagação de umidade;

• Melhor isolante térmico;

• Menor custo de mão de obra e de material.

Quanto a forma de colocação dos tijolos, podemos classificar as paredes em: de cutelo, de

meio tijolo, de um tijolo e oca.

• Alvenaria de ¼. de cutelo ou espelho: os tijolos são assentados segundo a espessura e o

comprimento, de modo que a espessura do tijolo corresponda a espessura da parede. Não

oferecem grande estabilidade e por isso são empregadas somente para fechar pequenos

vãos: como divisões e fundos de armários embutidos, box de banheiro, etc.

• Alvenaria de ½tijolo: tijolos assentados segundo a largura e o comprimento, de modo que

a largura corresponda a espessura da parede. São utilizadas para vedações, divisões

internas e servem para suporte de carga (quando o comprimento da parede for menor

que 4m: em comprimentos maiores, deve-se usar pilares como reforço).

• Alvenaria de 1 tijolo: os tijolos são colocados de forma que o seu comprimento (maior

dimensão) seja a espessura da parede. São utilizadas como paredes externas por serem

bastante impermeáveis, possuem maior resistência e conseqüentemente maior

capacidade para suportar cargas, porém apresentam menor rendimento de material e de

mão-de-obra.

• Alvenaria oca: usadas quando se pretende grande isolamento de som e umidade, além de

diminuir a variação de tempera. Recomendadas em cômodos para aparelhos de

26

precisão. São formadas por duas paredes entre as quais forma-se câmara de ar

equivalente a ¼ de tijolo.

7.2 Telhas (Cobertura)

Usadas com finalidade de drenar as águas pluviais dos telhados e controle térmico

ambiental do interior de instalações. As de uso mais generalizado são as cerâmicas, de cimento

amianto, as metálicas e as plásticas. Estas três últimas não são cerâmicas.

7.2.1 Telhas cerâmicas

• Características de qualidade exigidas das telhas cerâmicas:

• Impermeabilidade: absorção de água inferior a 20% do peso próprio;

• Boa resistência à flexão: 100 kgf

• Tolerância dimensional: ± 2 %;

• Empenamento: < 5 mm;

Tal qual os blocos cerâmicos, é importante verificar existência de trincas e fendas, as

arestas, superfícies e o som característico de bom cozimento.

Algumas características comparativas podem ser estabelecida entre a francesa e a

colonial:

7.2.2 Telhas de Cimento Amianto

São pastas de cimento amianto em dosagens especiais prensadas em formas específicas de acordo

com variados modelos. Essas telhas para sua fixação exigem algumas peças, dentre elas: parafusos

com arruelas de chumbo, de 110 mm, 150 e 200 mm; diversos tipos de ganchos chatos para a

fixação em madeira, concreto e estrutura metálica; e ganchos com rosca e pino com rosca. Ainda

deve se prever o uso de massa de vedação, a ser usada com parafusos e ganchos com rosca ou

pinos com rosca. É aplicada debaixo da arruela de chumbo e sobre a telha.

7.2.3 Telhas trapezoidais ou de grandes perfis (não cerâmica)

São telhas de cimento amianto com o diferencial de permitem cobertura com pequeno

ângulo de inclinação 1 a 3 %, devido à sua espessura e formato. Sua largura é em torno de 0,5 ou

1,0 m. O comprimento é variável: para a largura de 0,468 m o comprimento pode ser de 2,0, 2,5,

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3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, 5,5, 6,0, 6,5 e 7,0 m. Já para a largura de 1,0 m o comprimento varia de 3,0,

3,7, 4,6, 6,0, 6,7, 7,4, 8,2 e 9,2 metros. A grande vantagem em tais coberturas é permitir grande

espaçamento entre as terças, reduzindo-se a estrutura.

7.2.4 Telhas de Alumínio

São telhas de cimento amianto com o diferencial de permitem cobertura com pequeno

ângulo de inclinação 1 a 3 %, devido à sua espessura e formato. Sua largura é em torno de 0,5 ou

1,0 m. O comprimento é variável: para a largura de 0,468 m o comprimento pode ser de 2,0, 2,5,

3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, 5,5, 6,0, 6,5 e 7,0 m. Já para a largura de 1,0 m o comprimento varia de 3,0,

3,7, 4,6, 6,0, 6,7, 7,4, 8,2 e 9,2 metros. A grande vantagem em tais coberturas é permitir grande

espaçamento entre as terças, reduzindo-se a estrutura.

7.2.5 Telhas Plásticas – PVC rígido

São opacas ou translúcidas em diferentes cores e em comprimentos variáveis de até 12 m.

Podem ser utilizadas como complementos de cobertura de cimento amianto onduladas,

permitindo melhorar as condições de iluminação natural. Por enquanto tem pouca difusão na

zona rural. Seu perfil é também ondulado.

7.3 Azulejos

Utilizados como revestimento de paredes, formando superfícies laváveis. Ao contrário de

outros materiais cerâmicos que utilizam a argila comum para a sua confecção, os azulejos são

feitos com faiança (argila branca), recebendo um tratamento com substâncias a base de silicatos e

óxidos que se vitrificam ao forno. Este tratamento torna a face brilhante e impermeável.

Dimensões comuns de 15 x 15 cm, podendo haver variações para 11 x 11 cm e formas

retangulares. Classificam-se nas categorias extra, 1a e 2a, outras vezes em 1a e comerciais.

7.4 Ladrilhos cerâmicos

Utilizados como revestimento de pisos laváveis em residências e algumas construções

rurais como laticínios, salas de leite e instalações sanitárias. As dimensões básicas são 15 x 7,5, 15

x 30, 10 x 20 e 30 x 30 cm, com pequenas variações para mais ou menos. Outra variação para pisos

é o uso de cacos de material cerâmico que têm a aplicação em terraços, jardins e pisos externos

de residências.

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8 Referências Bibliográficas

BAÊTA, F. C.; SARTOR, V. RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS E DIMENCIONAMENTO DE ESTRUTURAS

PARA CONSTRUÇÕES RURAIS. UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA - DEPARTAMENTO DE

ENGENHARIA AGRÍCOLA. 1999. Apostila.

BAUER, L.A. FALCÂO, MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO, VOL. 1 e 2, Ed. LTC.

BUENO, C. F. H. TECNOLOGIA DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÕES. UNIVERSIDADE FEDERAL DE

VIÇOSA – DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA CONSTRUÇÕES RURAIS E AMBIÊNCIA.

2000. Apostila.

RODRIGUES, E. DOSAGEM DO CONCRETO. UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO -

INSTITUTO DE TECNOLOGIA - DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E URBANISMO. 2003. Apostila.

FERREIRA, M.F.R. CONSTRUÇÕES RURAIS. Ed. Nobel, 4ª Ed., São Paulo, 1987