Asfalto, cal, gesso e cimento - Lista com 44 exercícios resolvidos de Materiais de Construção 1

Créditos: Fiz a lista em conjunto com meus amigos Delcimar Vieira e Guilherme Côrtes.

1ª ) a) Quais quesitos devem ser considerados pelo profissional engenheiro para escolha de materiais para seus projetos e obras?
Resp. :
Devem ser avaliados a qualidade dos produtos a serem usados na obra, viabilidade, preço também se leva em conta, uma vez que o produto pode estar fora dos padrões ou extrapolar o orçamento. E talvez o mais barato também não traga garantias para a obra. Deve-se também levar em consideração a estética, disponibilidade do produto na região. Quanto aos fatores de qualidade, pode-se citar alguns como: durabilidade, estética, facilidade para manuseio, resistência, entre outros. Tambem devemos levar em consideração o interesse e a necessidade da obra do projeto ou do cliente.

b) No seu ponto de vista, qual a importância de se fazer um controle de qualidade de materiais?
Resp.: Fazendo este controle, o engenheiro, ou profissional da área, está sendo ético e fazendo o seu papel, pois este controle é essencial para uma obra bem executada, durável, bem esteticamente, e satisfatória para os clientes ou contratantes.

c) Quais controles de qualidade de material podem ser feitos:



c1) No canteiro de obras?
Resp.: Controle matéria prima, controle de materiais, controle de execução e através de ensaios de laboratórios.

c2) Material ainda nas fábricas?
Resp.: Pode-se fazer inspeções em lotes, nas amostragens, ensaios de qualificação e decisão de produtos a serem usados.

c3) Material em laboratório?
Resp. Os controles em laboratório podem ser físicos, mecânicos estáticos ou mecânicos dinâmicos.
Sendo: Físicos: massa específica, porosidade, permeabilidade, aderência, dilatação térmica, condutibilidade térmica e acústica.
Mecânicos estáticos: Tração, compreensão, flexão, torção, cisalhamento e desgaste.
Mecânicos Dinâmicos: Flexão, tração, compressão, Fadiga.

2ª) Explique o que é:

a) Pega
Resp. Pega é o período inicial de solidificação da pasta.

b) Início de Pega
Resp. Início em que a pasta começa a se endurecer. Ele pode começar desde o inicio do preparo da pasta.

c) Fim de Pega
Resp. Momento em que a pasta esta completamente solida. Quando o material suporta maiores tenções sem se modificar.

3ª) Materiais diferentes submetidos aos mesmos esforços vão reagir de forma igual? Explique.
Resp. Não, cada material tem a sua resistência a tração, torção, compreensão, plasticidade, entre outros. Pode-se ainda acontecer estas mesmas diferenças em um mesmo produto de marca diferentes. Isso deve-se a origem de produto, origem da industrialização, ente outros fatores.

4ª) Diferencie: nata, pasta, argamassa e concreto.
Resp.
 Natas: São pastas preparadas com excesso de água. Ex. Cimento queimado. Aglomerantes
 Pastas: É a mistura de um aglomerante com água. São utilizados em rejuntes de azulejo por exemplo.
 Argamassas: São as pastas acrescidas de agregado miúdos..
 Concreto: São as argamassas acrescidas de agregados maiores como brita.

5ª) Com suas palavras explique como se obtém o asfalto industrial (ou pirogênico) nas refinarias.
Resp.: Tudo começa na estação do petróleo, matéria prima para o asfalto industrial. Ele passa por uma caldeira onde é aquecido a uma temperatura medida de 600 °C. Feito este processo a próxima etapa fazer a separação dos subprodutos na coluna de destilaria. Nesta destilaria separa-se através de diferentes temperaturas subprodutos como a gasolina, querosene, betume, óleos. Materiais betuminosos são o asfalto industrial. Exemplo: misturas de agregados com o betume gera o asfalto insdustrial.

6ª) Quais são as principais propriedades dos materiais betuminosos? E quais seus principais usos na construção civil?
Resp. Tem origem natural ou pirogenico, pode se encontrar na forma solida liquida e gasosa. Tem propriedades de aderência aos agregados de origem rochosas são aglomerantes e não necessitam de água para iniciar a pega.
É um aglomerante aéreo, hidrófugo, tem grande sensibilidade à variação de temperatura, funde e solidifica facilmente, é inerte quimicamente e de fácil obtenção e preço baixo. É usado na construção civil para impermeabilização e tintas.

7ª) Sobre o asfalto natural e o asfalto industrial ou pirogênico.

a) Qual diferença entre eles?
Resp. Quanto ao asfalto natural, ele é extraído da natureza. O asfalto natural é aquele que possui impurezas como água, tem alto teor de minerais ou matéria orgânica em forma de siltes. O betume é mais denso que o asfalto industrial.
Já o asfalto Industrial é obtido do petróleo através de destilação. E sendo uma de suas frações mais pesadas com ponto de ebulição de 600° é um bom ligante, impermeabilizante, vedante, adere rapidamente, longa durabilidade, consistência plástica, gerando boas misturas para cimento altamente resistente aos ataques químicos alcalinos, ácidos e sais, bom isolante térmico.

b) Quais são as principais vantagens do aslfalto industrial e do asfalto natural?
Resp. CAN é de fácil obtenção e preço baixo, é usado na construção civil para impermeabilização e tintas, aglomerante aéreo é inerte quimicamente e é mais denso que o asfalto industrial.
CAP : são mais voláteis pois o processo tem uma quantidade bem menor de resíduo, é um bom ligante, impermeabilizante, vedante,adere rapidamente, longa durabilidade, consistência plástica e gera boas misturas para cimentos.

c) Quais são as classes de asfaltos propostas pela ABNT, tanto a para o Asfalto Natural como para o Industrial?
Resp.: Cimento asfáltico, Asfalto líquido e emulsão asfáltica.

d) Podemos ter asfalto diluído em água? Explique.
Resp.: Sim são as emulsões asfálticas: misturas homogêneas de cimento asfáltico e água ( 30 a 45%) com pequena quantidade de um agente emulsificador para auxiliar na mistura que irá proporcionar misturas de pega lenta, média ou rápida.

8ª) Diferencie o asfalto industrial dos asfaltos ecológicos, de forma geral, tendo em vista que existem várias pesquisas atuais que tem gerado novos produtos industriais e ecológicos.
Resp. Os asfaltos industriais são obtidos de fontes não renováveis e contribuem para uma agressão do ambiente. Já os asfaltos ecológicos são asfaltos modificados usando energias renováveis e produtos que seriam descartados e estariam agredindo o meio ambiente. De acordo com pesquisas atuais o asfalto ecológico acrescenta borracha moída de pneus. Traz resistência ao envelhecimento, alta elasticidade, resistência a trincas.

9ª ) O que são aglomerantes? Qual a diferença entre os aglomerantes aéreos dos hidráulicos?
Resp.: São materiais que dão liga a uma mistura influenciando na resistência do material resultante desta mistura. Aglutinar outros materiais, agregados. Na fase inicial da mistura o material é maleável e após secagem e cura ele enrijece.
Aglomerantes aéreos: São aqueles que endurecem pro reação do CO2 em contato com o ar.
Aglomerantes hidráulicos: não necessitam estar expostos ao ar para enrijecerem, mas por ação exclusiva da água iniciam a reação de secagem.


10ª) Quais propriedades você acredita que os materiais devem ter para suportar forças? Responda a esta pergunta analisando as propriedades gerais dos materiais e as propriedades dos materiais sólidos, imagine se os materiais estiverem submetidos aos esforços externos. Lembre que alguns dos principais esforços externos são de: Tração, Compressão, Flexão, Torção e Cisalhamento.
Resp.: As propriedades necessárias para que os materiais suportem forças nem sempre estão presentes em todos os matérias em sua totalidade, alguns apresentam um tipo de propriedade e outros outras. Fazendo a junção dos produtos( das porpriedades de cada material) se obtém o máximo de resistência quanto a tração, compreensão, flexão, torção, cisalhamento, dureza, durabilidade, elasticidade, impenetrabilidade, inércia, entre outros.

11ª) Em sua opinião, qual o papel da água na alteração da consistência das misturas que ocorrem com os materiais de construção para o seu uso na obra? Analise de forma geral se a ação da água é positiva, negativa, se pode ser controlada, como fazer para favorecer ou piorar o desempenho dos materiais. Pense nos materiais que já conheceu: asfalto, cal aérea, cal hidratada e gesso.
Resp.: A água tem a função de dissolver os aglomerantes e provocar uma reação química a qual facilita também a aplicação e o manuseio de aglomerantes. O uso da água controlado conforme recomendações técnicas, é utilizado em aglomerantes aéreos ou hidráulicos para dar maleabilidade das pastas, concretos, natas, argamassas entre outros. Ainda podemos dizer que a água em aglomerantes hidráulicos é essencial pois quando ela se evapora ela deixa espaços para que o CO2 ente em contato com alguns destes materiais para que seu processo de cura, pega, e endurecimento seja eficiente.

12ª) Qual (is) é (são) o (s) principal (is) componente (s) da cal? E quais substâncias são consideradas impurezas da cal? Qual o limite por norma das impurezas quando presentes na cal?
Resp.: O principal componente da cal é o oxido de cálcio (CaO). As impurezas mais comuns são a sílica, óxido de alumínio, óxido de ferro. As impurezas não podem exceder a 5%. Sendo que existe a cal virgem cálcica, CaO entre 100% e 90% dos óxidos totais, mínimo de 75% de CaO, cal virgem magnesiana CaO - entre 90% e 65% dos óxidos totais, mínimo de 20% de MgO, Cal virgem dolomítica, CaO - entre 65% e 58% dos óxidos totais, Dolomita → CaCO3.MgCO3.

13ª) Qualquer tipo de cal pode ser utilizada na construção civil? Quais podem? Explique se houver considerações sobre cada uma delas.
Resp.: Nem todas podem ser usadas na construção civil.
A mais usada é a cal hidratada, pois não oferece riscos e oferece uma melhor pega.
As cals magnésianas são mais usadas na construção civil devido a sua plasticidade, ou facilidade para aplicar argamassa de cal no revestimento.
Já as cals calcíticas tem o uso mais voltado para a industria devido ao alto teor de carbonato de sódio.
As cals dolomíticas tem seu emprego na agricultura.

14ª) O que é hidratação da cal virgem ou viva?
Resp.: Hidratação de cal e o processo de adição de água que transforma a cal viva em hidratada e disponibiliza esta cal para o uso na construção civil. Este processo resulta em desprendimento de calor e aumento de volume.

CaO + H2O = Ca(OH)2 + CALOR

15ª) Explique o que é reação de Carbonatação da cal e sua equação química.
Resp.: É a adicionado água a pasta de cal deixando-a pronta para o uso, após a aplicação a cal começa uma reação com o CO2 presente no ar, assim liberando a água e preenchendo os vazios com CO2 produzindo assim carbonato de cálcio ( calcário)
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O

16ª) Diferencie cal gorda e cal magra.
Resp.: Cal gorda:
Rendimento em pasta >1,82 m³
Calcários com impurezas < 5 %
Produz maior volume de pasta, mais plástica, homogênea e mais
expansiva.
Cal magra:
Rendimento em pasta <1,82 m³
Calcários com impurezas > 5 %
Produz menor volume de pasta, mais seca, grumosa e menos
expansiva.

17ª) O que é o processo de calcinação da cal?
Resp.: É o processo de transformação do calcário em cal.
CaCO3 + Calor 900°C = CaO + CO2

18ª) Quais as diferenças entre cal virgem (viva) e cal extinta (hidratada)?
Resp.:Cal virgem é o produto resultante da calcinação.
A cal hidratada e resultante do processo de adição de água na cal virgem e esta disponível para o uso na construção civil.

19ª) Quais os usos mais comuns da cal hidratada na construção civil?
Na argamassa, gesso tinta, asfalto e pasta.

20ª) Quais as principais propriedades da cal para construção civil?
Deixa a argamassa mais maleável, auxilia na redução de custos ( pois ela substitui o cimento em pequenas quantidades na argamassa), acabamento melhor que outros aglutinantes, aumenta a pega e a liga da argamassa.

21ª) Como ocorre o Endurecimento da cal na argamassa?
A cal da argamassa libera calor na reação com o CO2 liberando H2O ( processo de carbonatação) o processo final é o carbonato de cálcio ( CaCO3). O endurecimento dela é dado a partir de seu processo de carbonatação.

22ª) O que é o gesso? Como se obtém? Quais são as suas impurezas? Qual o limite das impurezas para uso na construção civil?

Gesso é um aglomerante obtido a partir da calcinação da gipsita natural. Óxido de de ferro, Alumina, sílica, magnésio. O limite das impurezas é de até 6%.

23ª) Quais tipos de gesso são formados na calcinação da gipsita? Explique analisando as diferenças de temperaturas dentro do forno.
Gesso semi-hidratado alfa e beta.
Gesso sulfato-anidro solúvel alfa e beta
Gesso sulfato-anidro insolúvel

24ª) Qualquer tipo de gesso é usado na construção civil? Explique diferenciando-os.
Usado na construção civil : Gesso de Paris para estuque ou calcinado, Gesso para pavimentação.
Não usado na construção civil: Gesso Anidrita Solúvel e Anídrita Insolúvel

25ª) Quais os principais usos do gesso? Dê exemplos.
Forros, antibacterianos, isolante térmico e acústico, divisórias, aparelhos ortopéticos, acabamento de reboco.

26ª) Como ocorre o endurecimento do gesso dentro da argamassa?
estágio 1 - mistura inicial do sulfato de
cálcio hemidratado e da água;
estágio 2 - reação com a água começa e o
precipitado de sulfato de cálcio dihidratado
forma os núcleos de cristalização;
estágio 3 - pode-se observar o início do
crescimento de cristais, a partir dos
núcleos
estágio 4 - os cristais de sulfato de cálcio
dihidratado já estão bem crescidos. Para o
crescimento destes cristais a mistura consome
água, tornando-se viscosa;
estágio 5 - os cristais já se tocam e pode-se dizer
que este é o momento de pega inicial. Na prática
neste momento a mistura perde o brilho
superficial devido à absorção d'água na formação
do dihidratado;
estágio 6 - todos os cristais estão entrelaçados,
formando um corpo sólido.

27ª) Quais as principais vantagens do uso do gesso na construção civil? Explique analisando suas propriedades.
Resp.: Economico, resistente, esteticamente bonito e maleável.

28ª) Explique a relação do gesso com a água. Seja no estado fresco, ou seja, no estado endurecido.
Resp.: No estado fresco a água auxilia para que o gesso fique maleável. Já no endurecido o gesso não resiste bem a água pois se dissolve com facilidade.

29ª) Cada tipo de gesso tem uma pega diferente. Cite cada uma.
Primeira calcinação pega de entre 2 a 5 minutos.
Segunda calcinação pode-se controlar o tempo de pega.
Terceira calcinação praticamente sem pega.
Quarta calcinação pega lenta.

30ª) Quais fatores influem na pega do gesso? E na pega da cal hidratada?
Velocidade de endurecimento, temperatura, finura, quantidade de água, impurezas e aditivos.

31ª) Explique porque o gesso é suscetível ao ataque de bactérias.
Quando o gesso se torna úmido as bactérias funcionam com o oxigênio na água e converte o sulfato de cálcio em sulforeto de cálcio.

32ª) Usos especiais do gesso, explique:
a) No cimento
Funciona como retardador de pega do cimento portelam, não inicia a pega imediatamente quando inicia em contato com a água.

b) Como isolante térmico e acústico
O gesso é um isolante acústico melhor que o concreto por exemplo, isso juntamente com outros materiais, como a lam de vidro.
O isolante térmico do gesso é grassas a propriedade do gesso de reter ou liberar água.

c) Em peças pré-moldadas de cimento
Para auxiliar no isolamento térmico e acustico.

33ª) Explique porque evitar contato do gesso com a ferragem.
Porque ele corroe o gesso com intensidade.
34ª) Há como reforçar o gesso? Explique.
Sim usando fibra de vidro e celulose. Pois o gesso fica como partes inteiras com menor tendência a se partir. O uso de materiais permeáveis como mantas asfálticas e algumas tintas também pode trazer resistência a vapores, umidades e fungos.
35ª) Explique quais tipos de revestimentos podem ser usados sobre o gesso.
Argamassa para revestimentos interiores, mantas asfalticas, massa corrida, tintas.
36ª) Comparando os processos produtivos da cal e do gesso, em sua opinião, fale qual gera mais impactos negativos ao meio ambiente. Por quê?
A cal gera mais impactos ambientais que o gesso, pois uma tonelada de CaO no forno contínuo é igual a 300 kg de CO2 e uma tonelada de cal no forno descontinuo 640 kg de CO2.
Já uma tonelada de gesso libera 45 kg de CO2

37ª) Sobre os cimentos especiais: sorel, furan, cimentos fenólicos, epóxi, enxofre, fale suas vantagens e cite exemplos de uso da cada um na construção civil.
Cimentos sorel boa trabalhabilidade, pega com até 24 horas, cura lenta, bem ríjido e resistente a abrassão. Endurece completamente em até 4 meses. Mas se deteriora se entrar em contato com água.
Cimento furam: Resiste muito a corrosão. Não resiste a ácido nítrico, ácido sulfurio concentrado, ácido crômico, e cloro.
Cimento fenólico: semelhante ao furan meio alcalino não satisfatório.
Resinas epóxi: exelente adesão e é ultilizado na recuperação estrutural do cimento.
Enxofre fundido: Resiste bem a ácidos.

38ª) O que é cal pozolânica? Quais são seus usos na construção civil?
É composta por cal hidratada ( 25% a 45%) e cinza vulcánica ( 75% a 55%). É usado na argamassa e resvestimentos, existem vestígios de seu uso em sítios arqueológicos.

39ª) Cal metalúrgica, o que é? Dê exemplos de usos?
É a mistura de cal hidratada mais escória metalugica. 4 a 2 de cal mais
para uma parte de escórea. Uso semelhante a cal pozolonica.

40ª) O que é cal hidráulica? Quais suas diferenças com os demais tipos de cal?
É calcário argiloso produto da calcinação. Tem a pega lenta e endurece com presença de água.

41ª) Quais os usos da cal hidráulica na construção civil? Pode ser usada em qualquer local? Usos são semelhantes ou não aos das demais cales?
Resp. Argamassas de assentamentos ou revestimentos, produção de blocos, tratamentos de solos, substituto do filer em pavimentos betuminosos. Não é aconselhável o uso sob a água devido ao tempo de pega. Tempo de pega muito lenta. Não são pois ela é usada mais em argamassas de revestimentos.

42ª) Como se dá o endurecimento da cal Hidráulica? Quais fatores influem na pega da cal hidráulica?
Resp.:Endurece sob a água e um pouco também pela fixação do CO2 do ar. O índice de hidraulicidade define seu endurecimento, relação dos compostos
argilosos pelo composto alcalino

43ª) A superfície específica dos aglomerantes gera quais fatores nas argamassas de:
Superficie especifica é igual a áreas externas somadas
Quanto maior SE > plasticidade e trabalhabilidade
Quanto maior a SE > a porosidade
Quanto maior a SE > a resistência ( mantem H2O por mais tempo na mistura)
Quanto maior a SE < fissuras se usar : Cal hidrálica, escória, pozolana.

a) Cal hidratada?
Tem média superfície específica.

b) Gesso?
Maior superfície especifica.

c) Cal hidráulica?
Menor superfície específica.


44ª) Quais as vantagens do uso da cal hidráulica na construção civil?
Baixa fissuração dos rebocos e consequentemente impermeabilidade.
Permite o trabalho em zonas e climas úmidos.
Boa elasticidade.
Boa adaptação com alvenaria.
Capacidade de auto regeneração.
Argamassas com melhor trabalhabilidade.
Eleva a porosidade das argamassas.