Transcript
Universidade Federal do Espirito Santo Departamento de Engenharia Rural
Construções Rurais e Ambiência Prof. Marcos Oliveira de Paula
[email protected] (28)3552-8988 Alegre - ES
Construções Rurais e Ambiência “O que vocês irão ver na disciplina construções Rurais e Ambiência?”
• O ambiente e sua influência sobre a produção animal e vegetal. • Materiais e processos construções rurais. • Edificação para agroindustriais.
construtivos
sistemas
agrícolas
para e
• Obras de saneamento básico rural. Memorial descritivo, orçamento e cronograma físico financeiro das instalações rurais.
Construções Rurais e Ambiência
Construções Rurais e Ambiência
Construções Rurais e Ambiência • Capacitar ao aluno:
Planejar
Projetar
• Programa da disciplina: - 2 Provas, 1 Seminário, 1 Trabalho
• Visita Técnica: - EAFA, Canteiro de Obra
Executar
Universidade Federal do Espirito Santo Departamento de Engenharia Rural
Construções Rurais e Ambiência
Materiais de Construção Marcos Oliveira de Paula Alegre - ES
Materiais de Construção
Executada com materiais de construção
Conjunto de Materiais
Racional, adequado e tecnicamente aconselhável e economicamente viável
Natural
Simples
Artificial
Composto
Materiais de Construção
Escolha
Condições Técnicas
Solidez, durabilidade, custo, Higiene e da beleza
Condições Econômicas
Aquisição e emprego
Materiais de Construção Relação Custo x Benefício
Um material é mais econômico que outro, quando:
Em igualdade de condições de resistência, durabilidade, estabilidade e estética, tiver preço inferior de assentamento na obra.
Ou ainda, quando em igualdade de preço apresentar maior resistência, durabilidade, estabilidade e beleza
Técnico / Engenheiro
Agregado
Agregado Definição:
Material granular, sem forma e volume definidos, de atividade química praticamente nula (inerte) e propriedades adequadas para uso em obras de engenharia.
Classificação
Agregados Graúdo retidos na peneira com abertura de 4,8 mm
Agregado Miúdo passam na peneira com 4,8 mm de abertura
Agregado Agregado Graúdo Tipos: • Rochas britadas
• Fragmentos rolados nos leitos dos cursos d’água; • Materiais encontrados em jazidas provenientes de alterações de rocha
Agregados Graúdo
Pedra-de-mão
Brita 4
Brita 3
Brita 2
Brita 1
Brita 0
Aplicação
Agregado Qualidades exigidas das britas a) Limpeza (ausência de matéria orgânica, argila, sais, etc.); b) Resistência (no mínimo possuírem a mesma resistência à
compressão requerida do concreto); c) Durabilidade; d) Serem angulosas ou pontiagudas (para melhor aderência).
Agregado Agregado Miúdo Obtida da desagregação de rochas apresentando-se com
grãos de tamanhos variados. Pode ser classificada, pela granulometria, em: Areia grossa, - Areia média e; - Areia fina; -Saibro Deve ser sempre isenta de sais, óleos, graxas, materiais orgânicos, barro, detritos e outros.
Agregados Miúdo
Agregado Agregado Miúdo Aplicação: Concretos e argamassas Areia Fina X Areia Média X Areia Grossa
Revestimento de Alvenaria
Agregado Agregado Miúdo Saibro É uma superfície de terreno que mistura argila e areia. É muito utilizado em quadras de tênis
Não deve ser utilizado em paredes externas, pois a ação da
chuva e da radiação solar provocam trincas e fissuras na massa.
Aglomerantes
Aglomerantes Definição: Aglomerante é um material ativo, ligante, que entra na composição das pastas, argamassas e concretos. É geralmente pulverulento e misturado com a água forma uma pasta que endurece por simples secagem ou então por reações químicas.
cimento
cal
gesso
Aglomerantes Processo de endurecimento de um aglomerante • Fase de pega:
É o período inicial de solidificação da pasta. • Início de pega:
É o instante em que a pasta começa a endurecer perdendo a sua plasticidade. • Fim de pega:
É o momento em que a pasta se solidifica completamente, perdendo toda a sua plasticidade.
Aglomerantes
Resistência mecânica
Fase de endurecimento Exemplo: resistência à compressão de um bloco de argamassa de cimento e areia, traço 1:3 a 3 dias – 80 kg/cm2, a 7 dias – 180 kg/cm2 a 28 dias – 250 kg/cm2. fC90 = 1,20 fc28 fC365 = 1,10 fc90 Tempo
Aglomerantes Retração É
o
fenômeno
que
acompanha
o
processo
de
endurecimento dos aglomerantes e que resulta numa diminuição de
volume da massa endurecida.
Aglomerantes Classificação:
Quimicamente inertes Aglomerantes
endurecem por simples secagem (argila, Betume).
Aéreos Quimicamente ativos
Endurecem por reações químicas
Ex: cal aérea e Gesso: endurece pela ação do CO2
Hidráulicos Ex: Gesso e cimento Portland endurece pela ação da H2O;
Aglomerantes
Cimento Portland É um aglomerante hidráulico obtido pela moagem do clínquer Portland com adições de gesso e, eventualmente, escória básica de alto-forno, pozolana e/ou filer carbonático, dentro dos
limites estabelecidos nas normas do tipo
“Especificação “ da
ABNT.
Clínquer =
cálcario (75 a 80%)
+
argila → a 1450 C (20 a 25%)
Aglomerantes
Cimento Portland Argila
4CaO.Al2O3.Fe2O3
Calcário Al2O3 CaCO3
900ºC
Clínquer
CO2
+ CaO
Fe2O3
SiO2
3CaO . Al2O3 2CaO . SiO2 3CaO . SiO2
Cimento Portland • Extração da matéria prima – Calcário – Argila
Cimento Portland • Transporte da matéria prima - Caminhões fora de estrada
Cimento Portland • Britagem e transporte do calcário
Cimento Portland • Estocagem e alimentação de calcário
Cimento Portland • Armazenagem e alimentação da argila
Cimento Portland • Moagem e estocagem da matéria prima
Cimento Portland • Pré-calcinador e forno
Cimento Portland • Moagem e estocagem do cimento
Aglomerantes
Cimento Portland Tipos: Sigla
NBR
CP I CP I - S
5732
CP II - E CP II - Z
11578
CP II - F CP III CP IV
5735 5736
CP V - ARI
5733
de RS
Teores dos componentes em massa Clínquer + Sulfato Escória Material Material de cálcio granulada pozolânico carbonático 100 99 - 95 94 - 56
1-5 6 - 34
94 - 76
5737
Cimento Portland Resistente a Sulfatos
0 - 10 6 - 14
94 - 90 65 - 25 85 - 45
0 - 10 6 - 10
35 - 70
100 - 95 1) C3A < 8% e filer carbonático < 5%
Sigla original acrescida
Designação do produto Cimento Portland Comum Cimento Portland Comum com adição Cimento Portland Composto com Escória Cimento Portland Composto com Pozolana Cimento Portland Composto com Filer Cimento Portland de Alto Forno Cimento Portland Pozolânico Cimento Portland de Alta Resistência Inicial
2) CP III, com 60% < escória < 70% 3) CP IV, com 25% < pozolana < 40%
15 - 50
0-5 0-5 0-5
Aglomerantes
Cal É produto que se obtém com a calcinação, à temperatura
elevada de pedras calcárias. Essa calcinação se faz entre outras formas, em fornos intermitentes, construídos com alvenaria de tijolos refratários.
Há dois tipos de cal utilizadas em construções:
- Aérea - Hidráulica.
Aglomerantes Utilização da cal: •
Argamassas simples ou mistas (com cimento) para rejuntamento e revestimento de alvenarias;
Aglomerantes
Gesso Definição:
Aglomerante aéreo obtido a partir da calcinação e moagem da gipsita;
Aglomerantes
Gesso Emprego:
Aglomerantes
Gesso Características do Gesso:
• • • •
Corrói o aço; Tem pouca aderência aos agregados lisos; É solúvel na água, não sendo usado em exteriores; É um isolante térmico do tipo médio (equivalente ao tijolo furado); • Protege contra incêndios (tem grande capacidade térmica); e • Adere bem aos materiais fibrosos (aniagem, fibras vegetais e serragem de madeira).
Argamassa X Concreto
Universidade Federal de Viçosa Departamento de Engenharia Agrícola
Construções Rurais e Ambiência Pasta, argamassas e Concretos Marcos Oliveira de Paula Viçosa - MG
Pasta, argamassas e concretos DEFINIÇÕES:
Pasta: Cimento (aglomerante) + água Argamassa: cimento + água + agregado miúdo Concreto: cimento + água + agregado miúdo + agregado graúdo Pasta Argamassa Concreto
Pasta
Pasta Função:
Envolver os agregados, enchendo os vazios formados e e comunicando ao concreto possibilidade de manuseio;
Aglutinar os agregados no concreto endurecido, dando um conjunto com certa impermeabilidade, resistência aos esforços mecânicos e durabilidade frente ao agentes agressivos.
Argamassa
Argamassa Pasta
+
Agregado miúdo
Contribuir com grãos capazes de resistir aos esforços solicitantes, ao desgaste e a ação das intempéries;
Reduzir as variações de volume proveniente de causas várias;
Reduzir o custo.
Função:
Argamassa
USO CARACTERÍSTICAS NECESSÁRIAS TRAÇO CLASSIFICAÇÃO
USO: - Assentamento de tijolos - Emboço interno (massa grossa) - Reboco interno (massa fina) a = cimento
Traço a:b:c
b = cal c = areia
Traço – 1:3; 1:4 Sup. Umed.
Chapisco: - Traço 1:4
Reboco: - Int.: Traço 1:1 - Ext.: Traço 1:1 Emboço e = 2 cm
Chapisco e = 5mm
6h
Reboco e = 1 cm 24 h
Emboço - Int.: Traço 1:1:6 - Ext.: Traço 1:1:4
Mistura e preparo das Argamassas Misturada a mão
Areia e = 15 cm
Coroa
Água
Cimento/ Cal
Mistura Uniforme
Mistura e preparo das Argamassas Misturada em betoneira
Areia
Resto de água
½ da água
Cimento/ Cal
Mistura e preparo das Argamassas Misturada em betoneira
Argamassas Armada Definição – Tipo particular de concreto armado Composição
– Argamassa – Cimento e areia – Armadura difusa
– Fios e telas de aço Espessuras utilizadas – 10 a 40 mm
Argamassas Armada Características – Leveza – Desempenho quanto à fissuração
– Impermeabilidade – Adaptação às mais diversas formas Outras denominações – Ferrocimento
– Ferrocement – Ferciment – Armocimento
Argamassas Armada
Argamassas Armada Moldagem sem a utilização de forma
Argamassas Armada
Argamassas Armada
Argamassas Armada
Argamassas Armada
Argamassas Armada
Argamassas Armada
Argamassas Armada
Argamassas Armada
Argamassas Armada
Concreto
Concreto
DEFINIÇÃO
RESISTÊNCIA X TEMPO
USO
TRAÇO DO CONCRETO
PROPRIEDADES
Peso
Dilação térmica Porosidade e permeabilidade
Desgaste
Concreto
TIPOS DE CONCRETO
a. Concreto simples: 1:3:6 - 1:5:10 - em cimento : areia : brita b. Concreto de cascalho tipo ciclópico:
1:8; 1:10; 1:15 – cimento : cascalho c. Concreto ciclópico: 1:4:8 – cimento:areia:brita + 40% pedra de mão 1:5:10 – cimento:areia:brita + 40% pedra de mão
1:10 – cimento:cascalho + 40% pedra de mão
Concreto
TIPOS DE CONCRETO
d. Concretos especiais: - Adição de pó de alumínio - Cinasita em substituição a brita
- Isopor em substituição da areia e. Concreto estrutural: 1:2:3; 1:2:4; etc
f. Concreto armado:
Concreto
Mistura
Manual
Obras de pequena importância Queda livre
Intermitente Forçados
Mecanizada
Contínuas
Queda livre Forçados
Eixo inclinado
Eixo horizontal
Mistura e preparo do Concreto Misturado na mão
Areia e = 15 cm
Coroa
Cimento
Água
Espalhe e = 15 cm
Mistura Uniforme
Mistura Uniforme
Pedra
Mistura e preparo do Concreto Misturado em betoneira
Pedra
½ da água Mist. 1 min
3 min
Areia e resto da água
Cimento
Concreto
Cura
Evitar a evaporação da água necessária à hidratação do cimento No mínimo durante os primeiros 7 dias e desejável até os 14 dias
Processos de cura: – Irrigação periódica das superfícies; – Recobrimento das superfícies (tecidos ou colchão de areia úmidos, lonas) ou – Emprego de compostos impermeabilizantes de cura
Cura 120 100 Cura Permanente
80
7 dias de cura
60 40
3 dias de cura
20
Sem cura
0
Resistência aos 28 dias
Concretagem Cura Ideal
Materiais Cerâmicos
Materiais Cerâmicos Definição
Materiais de construção obtidos pela moldagem, secagem e cozimento de argilas ou misturas de materiais que
contém argilas. Podemos classificá-los da seguinte forma: • Materiais de Cerâmica Vermelha
• Materiais de Louça • Materiais Refratários
Materiais Cerâmicos -
Minerais argilosos (Cerâmica vermelha) Porosos: tijolo e telhas, etc; Vidrados ou gresificados: ladrilhos, manilhas, etc;
-
Louça Pó-de-pedra: materiais sanitários, azulejos, etc; Grés e Porcelana: ladrilhos, pastilhas, etc;
-
Refratários Tijolos para fornos, chaminés, etc;
Materiais Cerâmicos
• Tijolos Características de qualidade exigidas dos tijolos
· 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.
Materiais Cerâmicos
• Tijolos X
• Menos peso por unidade de volume; • Diminuição da propagação de umidade;
• Melhor isolante térmico e acústico; • Menor custo de mão de obra e de material.
Materiais Cerâmicos • Telhas - Exemplos de modelos existentes no mercado: francesa, curva, canal e colonial.
Características de qualidade exigidas das telhas cerâmicas: - Impermeabilidade: absorção de água inferior a 20% do peso próprio; - Boa resistência à flexão: 100 kgf ou 1000 kN; - 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.
Materiais Cerâmicos • Telhas X
Madeiramento do telhado ?????
Telhas Cimento amianto - Pastas de cimento amianto em dosagens especiais prensadas em formas específicas.
- Coberturas mais leves que as de barro exigindo estrutura mais leve. Alumínio - leve - Comprimento é variável (20 m, variando a espessura de 0,4 a 0,8mm)
Telhas
PVC rígido - São opacas ou translúcidas em diferentes cores e em comprimentos variáveis de até 12 m.
- Podem ainda serem utilizadas como complementos de cobertura de cimento amianto onduladas, permitindo melhorar as condições de iluminação natural
Materiais Cerâmicos • Manilhas de Grês Cerâmico Tubos usados para canalização de esgotos sanitários, águas residuais e águas pluviais
utilização atual é bastante reduzida
Materiais Cerâmicos • Revestimento Cerâmico - Azulejos: - revestimento de paredes formando superfícies laváveis - feitos com argila branca - Dimensões comuns de 15 x 15 cm - Os de cor branca são mais econômicos, devendo ser preferido nas construções rurais
Materiais Cerâmicos • Revestimento Cerâmico - Ladrilho: - Revestimento de pisos laváveis - As peças básicas são complementadas com rodapés, soleiras boleadas e cantos.
- Pouca aplicação na zona rural
Materiais Cerâmicos • Revestimento Cerâmico - Ladrilho Hidráulico: - Confeccionados em argamassa de cimento - Perde em qualidade para os cerâmicos - Permitem pisos anti-derrapantes, podendo ser usados em rampas e passeios.
Materiais Cerâmicos • Revestimento Cerâmico - Pastilha: -Em porcelanas ou vidradas, com grande variedade de cores, formas e desenhos.
-Usadas em revestimentos, em obras urbanas, quando se pretende determinado efeito estético
Madeira
Madeira antigos materiais de construção
material de grande beleza e de larga utilização nas construções
Utilização ??? Madeira
Madeira Vantagens da madeira como material de construção -
Pode ser obtida por preços competitivos e em grande
quantidade, com reservas renováveis; - Apresenta boa resistência mecânica, com a vantagem de peso próprio reduzido; - Pode ser trabalhada com ferramentas simples, tendo peças que podem ser desdobradas em outras conforme a
necessidade, permitindo a reutilização;
Madeira Vantagens da madeira como material de construção - Permite o uso em dimensões reduzidas; - Tem boas condições naturais de isolamento térmico e absorção acústica; - Em seu estado natural, apresenta uma infinidade de padrões estéticos e decorativos.
Madeira Desvantagens da madeira como material de construção - Combustibilidade; - Material heterogêneo e com anisotropia; - Sensibilidade às variações de temperatura;
- Facilidade de deterioração por agentes biológicos; - Deformabilidade; - Formas alongadas e de seção transversal reduzida. Modernas técnicas utilizadas - como secagem artificial, tratamentos de preservação, madeiras transformadas - estão atenuando algumas dessas desvantagens da madeira.
Madeira Origem e produção das madeiras Madeira é o produto natural proveniente do lenho dos vegetais superiores (árvores e arbustos lenhosos). Madeiras duras ou de lei Ex.: Ipê, sucupira, massaranduva, cabriúva, angelim, pedra, e outros.
Classificação das madeiras
X Madeiras moles ou brancas Ex.: cedro, cerejeira, freijó, mogno, louro, marfim e outros
Aplicação??
Madeira
Estrutura das madeiras • Casca • Câmbio • Lenho (formado pelo alburno e pelo cerne) • Medula e raios medulares.
Madeira Tipos de madeira na construção:
Madeiras maciças Há duas categorias básicas:
Madeiras industrializadas ou transformadas
Madeira Tipos de madeira na construção:
Madeiras maciças Madeira bruta ou roliça
Usadas em forma de tronco, servindo como estacas, escoramento, postes e colunas
Madeira falquejada
Faces laterais aparadas a machado, formando seções maciças quadradas ou retangulares, usada em estacas, pontes, etc
Madeira Tipos de madeira na construção:
Madeiras maciças Madeira serrada
É o produto mais comum, podendo ser utilizado em todas as fases da construção.
Madeira Tipos de madeira na construção:
Madeiras industrializadas ou transformadas Madeira laminada e colada
Associação de lâminas de madeira selecionada, coladas com adesivos. Utilizada para fins estruturais.
Madeira Tipos de madeira na construção:
Madeiras industrializadas ou transformadas Madeira compensada Formada pela colagem de três ou mais lâminas, alternando-se as direções da fibras. Empregada em formas, forros, lambris, etc. - Resistência mecânica uniforme ao longo da peça;
-Elimina
Características
contrações,
superando
assim,
os
problemas com fendas e empenamentos - Pouca resistência as intempéries( umidade, calor)
Madeira Tipos de madeira na construção:
Madeiras industrializadas ou transformadas Madeira Aglomerada É uma aglutinação de fibras vegetais (de quaisquer espécies de madeira) ou certos resíduos vegetais, prensados a partir das próprias resinas naturais ou ligantes adicionais. Utilizado em revestimentos, móveis, etc.
Características
- bom isolante acústico e baixo custo; - permeável, absorve muita umidade; - resistência muito baixa; - recomendado apenas para trabalhos em alguns tipos de mobiliário, divisórias e forros.
Madeira Tipos de madeira na construção:
Madeiras industrializadas ou transformadas Madeira reconstituída São chapas obtidas pelo processamento da madeira natural, que transformada em fibras, partículas ou lâminas, é reconstituída em forma de painéis planos, de grandes dimensões e espessuras variadas. Chapas como MDF, MDP e OSB, são obtidas em processos secos, a quente e aglutinadas com resinas uréicas.
Madeira Propriedades físicas das madeiras Alguns fatores alteram as propriedades físicas, entre eles estão a espécie botânica, a massa específica do material, a localização da peça no lenho, a presença de defeitos e a umidade.
Teores de umidade médios nas madeiras:
a) Umidade
• No abate: cerca de 52% nas folhosas e 57% nas resinosas; • Madeira comercialmente seca: entre 18 e 23 %; • Madeira seca ao ar: de 13 a 18 %; • Madeira dessecada: de 0 a 13 %; • Madeira completamente seca - 0 %.
Obs.: As madeiras utilizadas na construção devem ter grau de umidade compatível com o ambiente de emprego
Madeira Propriedades físicas das madeiras b) Retratibilidade
É a propriedade da madeira de alterar suas dimensões e o volume quanto o teor de umidade varia do estado completamente seco ao estado de saturação. A retratibilidade deve ser reduzida ao
máximo, a fim de melhor a qualidade final do produto.
c) Densidade d) Demais propriedades físicas da madeira Outras
propriedade
menos
importantes
são:
condutibilidade elétrica, condutibilidade térmica, condutibilidade
sonora e resistência ao fogo.
Madeira Propriedades Mecânicas das madeiras A madeira de um modo geral, resiste a todos os tipos de solicitações mecânicas:
-Compressão - Tração
- Flexão - Torção - Cisalhamento.
Madeira Defeitos a) Defeitos de crescimento • Nós: são seções de massa lenhosa que constituía a porção da base de uma ramo inserido no tronco de uma árvore; podem ser firmes ou soltos; • Desvios de veio e fibras torcidas. b) Defeitos de secagem • Rachaduras: abertura de grandes dimensões; • Fendas: aberturas de pequenas dimensões; • Abaulamento, arqueamento e/ou empenamento;
Madeira Defeitos c) Defeitos de produção - Defeitos de desdobro como fraturas, fendas e machucaduras no abate; - Defeitos de serragem como cantos quebrados, fibras cortadas. d) Defeitos de alteração
- Apodrecimento, bolor, furos de insetos, etc..
Madeira Recomendações para armazenagem de madeiras • As pilhas devem ficar bem espaçadas, a uma distância mínima entre elas igual a metade de suas larguras.
• A largura das pilhas deve ser inferior a 2,40 m e a altura não deve ser superior a 6 m. • Para que não ocorra o tombamento da pilha sob a ação de ventos, a altura não deve ser superior a duas vezes e meia a largura. • As pilhas devem ficar a uma altura mínima de 30 cm do solo, sobre suportes que não devem ficar muito espaçados uns dos outros, para se evitar "embarrigamento" da madeira.
Madeira Recomendações para armazenagem de madeiras • As peças de madeira devem ser empilhadas de forma a permitir uma boa ventilação entre as mesmas. • As pilhas devem ser feitas com a utilização de tabiques, no sentido do fluxo do vento para que ele circule por dentro da pilha.
• Os tabiques devem ser tratados com inseticidas e fungicidas para que eles não se tornem uma fonte contaminadora de agentes biológicos que atacam a madeira. • Os tabiques devem ser colocados um sobre os outros, de maneira a formar uma coluna de suportes da base ao topo da pilha (para evitar o empenamento das peças).
Madeira Recomendações para armazenagem de madeiras • A madeira empilhada deve ficar protegida das águas das chuvas, sob lajes já executadas, abrigos provisórios ou cobertas com lonas, para evitar que a água penetre no interior da pilha, dificultando e
retardando a secagem da madeira
Metais
