ESTUDO DIRIGIDO – Mar/11 (Soraya) Argamassas/ “Conceitos”/ Rochas ARGAMASSAS: mistura de aglomerantes, agregados e água. Aglomerantes hidráulicos: são aqueles cujos processos de adesão e endurecimento acontecem devido a sua reatividade com a água: Cimento Portland, cal... Cura: período de endurecimento da argamassa NA superfície (parede). Dependendo do tipo, condições de cura e de sua utilização: aprox. 28d ( p/ concreto e 28d e 14d p/ acabamento). Tempo de Pega: tempo para início do endurecimento da argamassa qdo essa é misturada c/água (essa ação é irreversível). Dependendo do tipo, e condições do ambiente: o pedreiro tem aprox. 4hs p/ trabalhar c/ a argamassa depois de misturada a água. Após esse período não pode mais utiliza-la. Tempo em aberto: aprox. 15 min:. dependendo do tipo, e condições do ambiente: tempo disponível p/ utilização da argamassa após ser aberta sobre a base (piso ou parede). Após esse tempo perde seu poder de adesão (ideal é fz menos massa e “abrir” na BASE de m2 em m2 por vez).. CONCEITOS COMPORTAMENTO FRÁGIL Qdo 1 material, submetido a 1 determ. esforço, NÃO apresenta deformações plásticas significativas antes da ruptura COMPORTAMENTO DÚCTIL Qdo 1 material, submetido a 1 determ. esforço, APRESENTA deformações plásticas significativas antes da ruptura COMPORTAMENTO ELÁSTICO É aquele em que a deformação é reversível: as ligações químicas dos átomos do material não sofreram recombinação, e a força externa aplicada não ultrapassou o limite do poço de potencial destas ligações (cessando a causa cessa o efeito). MATERIAL CRISTALINO A matéria sólida se apresenta sob dois estados fundamentais de ordenação: o amorfo e o cristalino. Aapenas os sólidos que tenham uma estrutura interna ordenada, os cristalinos, apresentam estrutura cristalina. A estrutura cristalina de um sólido é a designação dada ao conjunto de propriedades que resultam da forma como estão espacialmente ordenados os átomos ou moléculas que o constituem. Estes apresentam ordem de longo alcance (periodicidade maior que comprimento de ligações). Podem ser Monocristalinos ou policristalinos (contorno de grãos). Materiais aparentemente amorfos podem ser cristalinos, como é o caso da areia de quartzo (que é constituída por uma miríade de pequenos cristais) ou das argilas (que aparentam ser amorfas mas são constituídas por cristais microscópicos Curiosidade: Cristais e vidros Se alguns são cristais, como o gelo, a neve e o sal de cozinha, outros são na realidade vítreos, isto é são compostos por materiais cujos átomos não apresentam qualquer ordenação especifica. Vidros não têm estrutura cristalina, já que neles os átomos não apresentam qualquer forma de arranjo regular. Um material não cristalino, como o vulgar vidro, não apresenta ordenação espacial dos seus átomos ou moléculas ao longo de distâncias consideráveis, face ao raio desses átomos ou moléculas, pelo que é denominado amorfo ou vítreo. Estes materiais são em geral denominados sólidos amorfos. MATERIAL AMORFO, ou VÍTREOS ou NÃO-CRISTALINOS Sólido amorfo ou substância amorfa é a designação dada à estrutura que não têm ordenação espacial a longa distância (em termos atomicos), como os sólidos regulares. Substâncias amorfas não possuem estrutura atômica definida. Algumas substâncias comuns no dia-a-dia são amorfas, como o vidro, o poliestireno (plástico) e vários polímeros. OXIDAÇÃO O termo oxidação significa perder elétrons. É a perda de elétrons de um elemento químico, pela sua combinação com o oxigênio. (quando um elemento perde elétrons o seu estado de oxidação aumenta). CORROSÃO É progressiva. Corrosão metálica é a transformação de um material metálico ou liga metálica pela sua interação química ou eletroquímica num determinado meio de exposição, processo que resulta na formação de produtos de corrosão e na liberação de energia. Esta transformação resulta em perda de massa do material. TENACIDADE É a energia gasta para que eu leve o material ‘a ruptura: Tenacidade – é a capacidade de o material absorver energia mecânica até a fratura. É a propriedade dos materiais que mede a sua dobrado ou esmagado. A tenacidade é medida em termos da energia necessária para fraturar um corpo de prova padrão. Sendo assim, a tenacidade não deve ser confundida com o limite de resistência à tração, a qual é medida em termos da tensão necessária para fraturar um corpo de prova padrão. Materiais frágeis tem menor tenacidade. A tenacidade é medida em termos qualitativos como: quebradiço, frágil, dúctil, maleável, séctil (facilidade ao ser cortado), flexível e elástico. DUREZA É a medida da resistência de um material a uma deformação localizada, por exemplo, uma pequena impressão ou um risco. Resistência ‘a deformação: por indentação da sua superfície (fazer depressão ou chanfradura em forma de dente) ou por abrasão. Resistência ao risco é dada em escala Mohs: Vários ensaios: Risco (escala de dureza de MOHS); Ressalto (método SHORE); Penetração (BRINNEL, VICKERS, ROCKWELL Escala de dureza Mohs é uma tabela de 10 minerais padrões em que o anterior é riscado pelo posterior na seguinte ordem: talco, gipsita (gesso), calcita, fluorita, apatita, ortoclásio (feldspato), quartzo, topázio, coríndon ( safira) e diamante. PERMEABILIDADE Capacidade de certos materiais de transmitir os fluidos (capacidade de deixar os líquidos passar por eles). HIGROSCOPICIDADE Higroscopia é a capacidade que certos materiais possuem de absorver água/fluidos (são hidrorepelentes: Ex: argamassa) Entre este materiais pode-se citar a Silica gel , sal de cozinha, e o sulfato de cobre, madeira. A silica e o sulfato são usados como desumidificantes em embalagens de artigos e em ambientes que requerem protecção contra a umidade. O ácido sulfúrico concentrado é também um exemplo de substância higroscópica, devido ao seu acentuado efeito desidratante. EFLORESCÊNCIA É o oposto da higroscopia. É a capacidade de certos materiais de libertarem umidade no ambiente (repelem a água, são hidrofugantes). Caracteriza-se pelo aparecimento de manchas de umidade: pó branco acumulado sobre a superfície. RESISTÊNCIA A ABRASÃO Resistência apresentada por um corpo quando este é atritado ‘a um outro. Esse corpo sofre desgaste. Desgaste abrasivo é devido a partículas ou protuberâncias rígidas que são forçadas umas contra as outras, e movem-se ao longo de uma superfície sólida. Só a título de informação: Resistência a abrasão: PEI Conhecida como PEI, essa é uma das medidas mais populares muita gente acha que apenas esse índice determina a qualidade da cerâmica. É um equívoco, já que seu índice aponta a resistência a riscos e a desgaste somente nas placas de superfície esmaltada. Um exemplo: os esmaltes que riscam facilmente devem ficar nas paredes, e os mais resistentes, no piso. Veja as indicações: PEI 0 1 2 Resistência Baixíssima Baixa Média 3 Média alta 4 5 Alta Altíssima Indicação Paredes em geral Banheiros (parede e piso) Banheiro, quarto, sala, hall (piso e parede) Cozinha, banheiro, quarto, sala, corredor, e terraço (piso e parede) Todos os pisos (internos e externos) Todos os pisos (internos e externos) RESISTÊNCIA A TRAÇÃO Resistência apresentada por um corpo quando submetido a esforços divergentes ao longo de seu eixo longitudinal (esforços na mesma direção e sentidos divergentes(em sentidos opostos): tende a alonga-lo ou estica-lo). RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO Resistência apresentada por 1 corpo qdo submetido a esforços ou carregamentos convergentes ao longo do seu eixo longitudinal. Esforços que tende a comprimi-lo (esforços na mesma direção e sentidos convergentes (no mesmo sentido): tende a comprimilo, apertando os materiais). RESISTÊNCIA A FLEXÃO Resistência apresentada por 1 corpo qdo submetido a esforços ou carregamentos perpendiculares ao seu eixo longitudinal. Esforços que tende a dobrá-lo. Está ligado ao tipo de material e á geometria dele. O ensaio de flexão foi adotado com o objetivo de ser utilizado em materiais frágeis para determinar a tensão e flecha de ruptura, e também permitir avaliar outras propriedades mecânicas, como o módulo de elasticidade à flexão. A técnica de ensaio consiste em apoiar o corpo de prova em dois pontos distanciados de um comprimento (x) e aplicar lentamente uma força de flexão (F) no centro deste. RESISTÊNCIA A TORÇÃO Resistência apresentada por um corpo quando submetido a carregamentos que provocam giro do mesmo em torno do seu eixo. FADIGA Falhas que ocorrem nos materiais quando submetidos a movimentos cíclicos e oscilantes (tensões flutuantes e repetidas): ora forte, ora fraquinho, repetidamente. Por exemplo, quando a gente tenta romper, quebrar um arame. A fratura ou rompimento do material por fadiga geralmente ocorre com a formação e propagação de uma trinca. A trinca inicia-se em pontos onde há imperfeição estrutural ou de composição e/ou de alta concentração de tensões (que ocorre geralmente na superfície) Os esforços alternados que podem levar à fadiga podem ser: Tração Tração e compressão Flexão Torção DEFINIÇÃO DE MATERIAL TIPO CERÂMICO São compostos iônicos que sob tratamento térmico (queima) apresentam elevações expressivas de suas resistências mecânicas. Cerâmicas tradicionais: matérias primas são argilominerais (tijolos, telhas, porcelanas....) Cerâmicas avançadas: componentes eletrônicos, aeroespaciais, protéticos, chip de computador, etc. DEFINIÇÃO DE MATERIAL TIPO COMPÓSITO São combinações de materiais cerâmicos e vítreos (ou amorfos ou não-cristalinos) mas que apresentam propriedades distintas de seus constituintes separadamente. Materais compósitos são aqueles que possuem pelo menos dois componentes ou duas fases, com propriedades físicas e químicas nitidamente distintas, em sua composição. Separadamente os constituintes do compósito mantém suas características, porém quando misturados eles formam um composto com propriedades impossíveis de se obter com apenas um deles. DEFINIÇÃO DE MATERIAL TIPO METÁLICO São materiais com arranjos cristalinos compostos de um único metal ou liga. São requeridos por suas características de brilho, cor, durabilidade, e propriedades mecânicas, elétricas, etc. Exemplo: Alumínio, Ouro 18, bronze, etc. DEFINIÇÃO DE MATERIAL TIPO POLIMÉRICO São materiais não-metálicos, geralmente orgânicos (que têm Carbono na sua cadeia). São compostos por grandes cadeias de moléculas cujas estruturas são compostas por pequenas unidades de repetição (MEROS). Exemplos: Polietileno, PVC, Policarbonato, etc. Comumente leves e de baixo custo. São frágeis à baixas temperaturas porque a rotação dos átomos na molécula requer energia térmica. A maioria dos polímeros apresentam transição dúctil-frágil que é geralmente abaixo da temperatura ambiente. A grosso modo: plásticos são polímeros sintetizados. Cabelo, seda, celulose...., são polímeros naturais (tem na natureza). DEFINIÇÃO DE MATERIAL TIPO VÍTREO São um grupo de materiais cerâmicos. São sólidos amorfos (ou não-cristalino) obtidos por aquecimento de material cristalino, seguido de resfriamento, sem que haja cristalização. Exemplos: Vidro de silicato de sódio ou vidro soda (ou vidro comum); Silicato de boro (pyrex): alta resistência a choques térmicos (ex: forno/bancada da pia...) ROCHAS E ROCHAS INDUSTRIALIZADAS AS ROCHAS PODEM SER CLASSIFICADAS EM 3 TIPOS, CONCEITUE-OS: Sedimentares: surge com a decomposição de outras rochas: geralmente em fundos de vales; surgem a partir da erosão de rochas preexistentes. Metamórficas: sofrem metamorfose através de rochas preexistentes; surgem sob ação de forte temperatura (sem que ocorra fusão) e pressão sobre rochas preexistentes. Ígneas: surgem a partir do resfriamento do magma: 1. - plutônicas, intrusivas ou abissais : surgem a partir do resfriamento do magma, sob a terra (debaixo da terra) 2. - vulcânicas, extrusivas ou efusivas : se resfriam na superfície: o resfriamento é mais rápido CITE A CLASSIFICAÇÃO E AS PRINCIPAIS PROPRIEDADES DAS SEGUINTES ROCHAS: QUARTZITOS (DÊ EXEMPLOS): - Rocha Metamórfica (arenito metamorfoseado). Propriedades: Baixa condutividade térmica Muito porosa (dica: quando é muito porosa, tem baixa condutividade térmica) Dureza 6 a 7 na escala Mohs Superfície antiderrapante Muito resistente Espessuras Variadas Exemplos: Pedra São Tomé (região de S. Tomé das Letras)/ Pedra Goiás/ Pedra Mineira (quando não tem região bem definida, chamam de Pedra Mineira)/ Pedra Itacolomi (ou Ouro Preto: da região de Ouro Preto)/Carranquinha/Pedra Rio Verde TRAVERTINOS (DÊ EXEMPLOS): - Rocha metamórfica calcária. Calcário tipo travertino (rocha sedimentar) Propriedades: Exemplos: Travertino Italiano Travertino Brasileiro: Bege Bahia; Marta Rocha MÁRMORES: - Rocha carbonática formada pelo metaformismo de calcário. Propriedades: Dureza 4 na escala Mohs Exemplos: Mármore Branco Mármore Rosso Alicante (espanhol) Serpentinito: mármore verde Alpi GRANITOS: - Rocha eruptiva plutônica saturada (formada embaixo da superfície da terra: resfriamento lento) Composição: Quartzito (mineral incolor: cristais transparentes); Feldspato (silicatos padrão cromático: é o que dá coloração ‘a pedra); Mica (silicatos ferro-magnesianos – cor preta: pontinhos pretos nos granitos); Outros minerais. Outras propriedades: Dureza entre 5 e 6 na escala Mohs. * A absorção de água varia de acordo com o tipo de granito. Exemplo: “Capão Bonito” BASALTOS: - Rocha ígnea, vulcânica (resfriamento na superfície) Rocha que é vendida nas marmoarias como granito. É de coloração preta, muito usada para revestimentos: bancadas, pisos... De granulação muito fina , os cristais não são vistos a olho nu (é o preto absoluto); pode conter material amorfo (vidro)ou ser toda amorfa, devido ao seu rápido resfriamento. Outras Propriedades: Dureza próximo do 7 na escala Mohs (é uma rocha muito dura, difícil de ser trabalhada, esculpida). GNAISSES (DÊ EXEMPLOS): - Rocha metamórfica (granito metamorfoseado). É um metagranito: 1 granito que sofreu uma metamorfose. É muito vendido como granito. Propriedades: Boa condutividade térmica Porosa (depois de polida, fecha os poros) Dureza 5 a 6 na escala Mohs Superfície antiderrapante Muito resistente a choques e intempéries Exemplos: Pedra Lagoa Santa/ Pedra Miracema/ “Granito” Madeira (de cor amarelada porque tem tem grande concentração de óxido de ferro) CALCÁRIOS: Calcário Dolomítico. Exemplo: “calçada portuguesa” ou “mosaico português”. GABROS: - Rocha ígnea, plutônica (resfriamento lento, sob a terra) Comercialmente vendida como granito. É o equivalente plutônico ou intrusivo do Basalto. ARDÓSIAS: - Metamórfica: Ardósia Brasileira = clivagem ardosiana (metamorfismo de baixo grau de rochas pelíticas ou tufáceas, principalmente, originando ardósia). Composição: Muscovita (óxido de mica); Clorita; Quartzos; grafite, turmalina, rutilo e titanita (óxido de titânio) Propriedades: Alta condutividade térmica Muito pouco Porosa Dureza 3 a 5 na escala Mohs Superfície lisa e escorregadia Muito resistente Absorção de água de 0,23% a 0,5% (é praticamente nula, próximo dos porcelanatos) PEDRA SABÃO ou PEDRA TALCO: - Rocha metamórfica (esteatito metamorfoseado). Encontrada nas regiões de Ouro Preto, Cachoeira do Campo, Itabirito.... É uma rocha extremamente macia (aço tem dureza 5). Composta de talco e em menor grau, de magnesita e quartzo. Propriedades: Baixa condutividade térmica (é uma pedra refratária: esquenta e mantem o calor) Porosa Dureza 2 na escala Mohs (baixa dureza: risca com facilidade) ARENITOS (DÊ EXEMPLOS): - Rocha Sedimentar (arenito) ou Metamórfica (quartzito) : arenito na forma sedimentar e Quartzito na forma metamórfica. Encontrada na região de São Paulo. Arenito é mais frágil que o Quartzito, descama mais facilmente, esfarela, mas a dureza é a mesma do quartzito. Propriedades: Baixa condutividade térmica Porosa Dureza 6 a 7 na escala Mohs Superfície antiderrapante Resistente a intempéries Exemplo: Pedra Luminária SEIXO ROLADO: Quando são branquinhos, são cacos de mármore colocados para rolar em betoneiras. PEDRA ESCRAVO: Dá-se esse nome a toda pedra de dimensões muito grandes. CITE A COMPOSIÇÃO E AS PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DAS SEGUINTES ROCHAS INDUSTRIALIZADAS: QUARTZO ARTIFICIAL: MÁRMORE ARTIFICIAL: SUPERFÍCIES SÓLIDAS MINERAIS: AS PEDRAS DE BASE VÍTREA TIPO MARMO GLASS: AS PEDRAS DE BASE VÍTREA TIPO STONE GLASS: AS PEDRAS CIMENTÍCIAS: