O Estudo Dos Materiais de Construção Civil módulo 1

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O Estudo Dos Materiais de Construção Civil		Aula 1 Módulo 1
Descrever os tipos de materiais, suas características e propriedades
A DIVERSIDADE DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
A formação profissional de um engenheiro civil ou arquiteto exige estudo, conhecimento técnico e manuseio de um instrumental propícios ao trabalho edilício. O domínio dos materiais e da tecnologia da construção é uma ferramenta imprescindível para os especialistas no campo das edificações.
É de capital importância uma especificação de materiais que resista aos esforços das estruturas. Do mesmo modo, o conhecimento das propriedades e características dos inúmeros itens aplicados em uma obra como forma de garantir, no resultado da edificação, solidez, durabilidade, economia, qualidade estética, entre outros aspectos.
Chamamos de “material de construção” todo e qualquer material utilizado na construção de uma edificação, desde o início, a partir da locação e infraestrutura, até a fase final, com os acabamentos. A execução de uma obra abrange o emprego de uma infinidade de itens, dos quais estudaremos os mais importantes.
Esses materiais estão diretamente relacionados às técnicas de construção, uma vez que, para a devida utilização de cada um deles, corresponde a uma técnica específica de emprego.
O estudo dos materiais de construção consiste no conhecimento de suas matérias-primas, seu processamento e/ou fabricação, bem como suas características (físicas, químicas e mecânicas). A adoção dos materiais está diretamente ligada à evolução da tecnologia em termos técnicos, estéticos e financeiros, tanto quanto às questões relacionadas à sustentabilidade do planeta.
Placas de drywall empregadas como fechamento de
paredes de uma edificação.
Atualmente, os materiais básicos que edificam as construções não se limitam mais a matérias-primas brutas como pedras, tijolos ou madeira. Blocos de concreto, painéis pré-moldados, paredes drywall, são alguns exemplos que substituem os materiais tradicionais.
A aplicação desses novos insumos na Construção Civil acarreta vantagens como rapidez de execução e racionalização da obra.
Avanço mais significativo ainda se dá em relação aos materiais de acabamentos e arremates, que atualmente não se limitam a argamassa, cerâmicas, pedras, madeiras, mas a grande maioria deles é produzida sinteticamente pela indústria.
A gama de opções de materiais simples ou compostos, obtidos diretamente da natureza ou elaborados industrialmente para diversos usos, é muito variada, assim como as propriedades e as variedades de um mesmo material.
Fatores econômicos são essenciais para qualquer obra. Dessa forma, a economia em uma obra está diretamente ligada à correta especificação dos materiais, à relação custo-benefício — não necessariamente o material de menor custo terá um melhor desempenho em longo prazo.
Para os profissionais se manterem atualizados em relação ao conhecimento dos materiais e suas propriedades é imprescindível que haja orientação sobre a melhor escolha entre eles.
A adoção de um ou de outro material é definidora da conceituação de determinado projeto, uma vez que a forma, o uso, e a função de um espaço estão diretamente relacionados ao tipo de material utilizado na execução desse ambiente.
O concreto é um significativo exemplo de evolução de materiais e técnicas construtivas que surgiu da necessidade de se utilizar um material resistente como a pedra, mas que se modelasse às necessidades construtivas. Criado pelos romanos, ficou esquecido por mais de 1.000 anos (desde a queda do Império) até ser reinventado no final do século XIX. 
Os materiais evoluem continuamente como forma de satisfazer às necessidades crescentes da humanidade de modo cada vez mais rápido e com exigências cada vez maiores quanto à sua qualidade, durabilidade e custo. Não se pode falar, atualmente, em evolução tecnológica dos materiais construtivos sem levar em consideração um cenário sustentável no qual a produção e o emprego priorizem o meio ambiente.
Dica
Materiais mal empregados ou erroneamente especificados acabam prejudicando a durabilidade e a funcionalidade dos espaços que compõem, gerando gastos maiores, ocasionando eventualmente patologias incuráveis, cuja solução única é a remoção do material.
O profissional deve estar sempre atualizado para melhor usufruir de padrões construtivos mais avançados de seu tempo. Entre outros aspectos, a escolha dos materiais a serem empregados em determinada edificação deve levar em consideração principalmente:
Condições técnicas
O material deve possuir essencialmente as propriedades que o capacitem para o uso a que se destina. Entre tais propriedades estão trabalhabilidade, resistência, durabilidade, higiene e segurança, bem como as questões ligadas à sustentabilidade.
Condições econômicas
O material deve satisfazer às necessidades de sua aplicação com a melhor relação custo-benefício. Deve-se levar em consideração não apenas o possível valor reduzido de aquisição, mas também a composição com a aplicação e a manutenção, visto que toda e qualquer obra precisa de serviços de manutenção após sua finalização e entrega. Da manutenção correta depende a durabilidade da edificação.
Condições estéticas
Há mais de 2.000 anos, Vitruvius — Marcus Vitruvius Pollio (80 a. C. – 15 a. C.), arquiteto romano, escreveu o Tratado De Architectura, em 10 volumes, aproximadamente entre 27 e 16 a. C. — preconizava que toda edificação deve estar calcada em um tripé: firmitas, utilitas e venustas, ou seja, “solidez”, “utilidade” (função) e “estética” (beleza).
Desse modo, em uma edificação é inconcebível pensarmos apenas nas questões técnicas em detrimento àquelas de “aparência agradável”, uma vez que a estética influencia a qualidade de vida do usuário. Destacamos ainda as questões de conforto ao ser humano, questões estas não menos importantes, como: conforto térmico, conforto acústico, dentre outros. A escolha e a adoção dos materiais de construção básicos, bem como de acabamentos, influenciam na qualidade final da obra.
AS CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
Os materiais se caracterizam e se distinguem a partir de suas qualidades exteriores e são conhecidos e identificados por suas propriedades e por seu comportamento perante agentes externos. As características dos materiais de construção são as respostas que eles oferecem quando estimulados por dois principais fenômenos, geralmente externos:
Também são características próprias de cada material outros aspectos, como: peso, volume, durabilidade, entre outros. Eles existem independentemente de haver estímulo.
AS PRINCIPAIS CLASSIFICAÇÕES E PROPRIEDADES DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
Existem vários critérios de classificação dos materiais de construção, e uma possibilidade é destacar como principais a classificação quanto à origem, à função, à aplicação e à natureza ou composição do material.
Sobre a ORIGEM, ou modo de aquisição, os materiais de construção podem ser classificados em:
Quanto às possibilidades em que serão empregados, ou seja, em relação à sua FUNÇÃO, os materiais de construção podem ser classificados em:
Materiais estruturais
São aqueles empregados nos elementos estruturais que suportam as cargas e/ou todos os esforços atuantes na estrutura. O concreto, o aço e a madeira são exemplos muito comuns de materiais utilizados para esse fim.
Materiais de vedação
Sem função estrutural, esses materiais servem apenas para isolar e fechar os ambientes nos quais são empregados, bem como para proteção contra intempéries, como os tijolos de vedação, as placas de drywall e os vidros.
Materiais de proteção
São utilizados para proteger e aumentar a durabilidade e a vida útil dos materiais de acabamento ou mesmo daqueles que são aplicados em estado bruto (como o concreto aparente, por exemplo), por consequência, prolongando também a qualidade da edificação.
Nessa categoria, podemos citar tintas, verniz e produtos de impermeabilização. Destacamos também que o material adequado de proteção aumentará o intervalo das futuras manutenções prediais.Em relação à APLICAÇÃO, eles podem ser usados de maneira isolada ou combinada com outro material.
· Simples ou básico: Podem ser aplicados de forma independente, como o tijolo e as telhas.
· Compostos simples: São aplicados em conjunto, como é o caso da argamassa e do concreto (precisamos de uma forma, de uma armação e algumas vezes aditivos para que ele desempenhe sua função estrutural). Nesta categoria entram também os materiais auxiliares ou de revestimentos, que são empregados no revestimento ou complementação de uma obra, como as cerâmicas, os azulejos, os porcelanatos, os materiais pétreos (mármores e granitos) etc.
Quanto à NATUREZA ou COMPOSIÇÃO DO MATERIAL, a classificação ocorre em função da composição química (como os átomos dos elementos químicos que os compõem se ligam, se agrupam e se organizam), bem como do comportamento dos materiais.
Por isso, um agrupamento possível é serem divididos em quatro categorias: cerâmicos, metálicos, poliméricos e compósitos. A título de conhecimento, no campo da Construção Civil ainda existe outra classificação complementar, no mesmo nível dos compósitos: semicondutores e biomateriais, que são menos relevantes para o nosso estudo.
Lembramos que as ligações químicas são as combinações dos átomos como meio de formar os materiais e, por sua vez, possuem uma configuração eletrônica estável, de modo que compartilham seus elétrons entre si. A maioria das propriedades dos materiais está diretamente associada aos arranjos atômicos e às interações existentes entre átomos e moléculas.
Podemos dizer que as propriedades características dos materiais estão diretamente ligadas à sua microestrutura (arranjo básico de uma estrutura atômica prótons + elétrons + outras partículas), bem como de seu processo de fabricação, por meio do qual são elaboradas as peças desse material.
Cerâmicos
São materiais inorgânicos e não metálicos. Sua formação se dá por meio da ação do calor (queima em fornos) e posterior resfriamento. Assim, apresentam a característica de resistir a altas temperaturas e à abrasão (desgaste por fricção, raspagem, arranhão).
Genericamente, apresentam como característica dominante: elevada dureza, alta fragilidade (quebram-se facilmente), alta densidade (são muito pesados) e quase sempre são isolantes térmicos e elétricos. Entre eles, citamos: rochas, areias, cimento, vidro, gesso e materiais argilosos (tijolos, telhas, pisos cerâmicos e porcelanatos, azulejos e louças sanitárias).
Metálicos
São os materiais formados por ligações predominantemente metálicas como o ferro, o alumínio, o cobre (ou suas ligas) etc.
Exceto o mercúrio, todos os demais metais são sólidos à temperatura ambiente e bons condutores de calor e energia elétrica. Embora o aço e o titânio sejam materiais de alta resistência, os demais são geralmente de baixa dureza, dúcteis e maleáveis.
Existe uma diversidade de níveis de temperatura para a fundição dos metais. Alguns se fundem em altas temperaturas (como o aço), outros em temperaturas menores (como o estanho — componente do bronze (utilizado nem peças hidráulicas).
Como exemplo, podemos citar: cobre, alumínio, chumbo e ligas metálicas — aço, bronze, latão, duralumínio —, além das barras de aço utilizadas nas estruturas de concreto armado, perfis metálicos estruturais, formas e escoramentos metálicos.
Poliméricos
São materiais orgânicos formados por ligações químicas de materiais mistos que, a partir de processamento industrial, transformam-se em materiais de propriedades variadas a serem empregados em uma infinidade de possibilidades nas edificações.
Existe a predominância de materiais dúcteis, que fundem-se em temperaturas não tão altas, têm baixa dureza, baixa densidade e fraca resistência mecânica (quebram-se facilmente), sendo bons isolantes térmicos e elétricos.
São basicamente os materiais empregados nas composições de plásticos e borrachas, como os cabos das instalações elétricas, os tubos de PVC nas instalações hidráulicas, alguns tipos de esquadrias e portas, as tintas, as fórmicas, o isopor, a borracha, o asfalto e os adesivos.
Compósitos (complexos)
No campo de estudo dos materiais de construção civil, contemporaneamente, os materiais compósitos são aqueles que alcançam maiores investimentos em novas tecnologias, visto que constituem um grupo de materiais de composição muito diversificada e de grande aplicação no mercado edilício.
Eles são o resultado da combinação de mais de dois materiais, cada um com suas respectivas propriedades, mas cuja combinação irá gerar um material de características superiores às de cada componente isoladamente.
As propriedades que tornam os compósitos de grande utilidade são obtidas, por exemplo, por meio da inserção de produtos naturais ou sintéticos de partículas ou fibras. Ou seja, pelo acréscimo de outra substância em uma matriz hospedeira, de modo a obter-se uma combinação cujo resultado será de melhor qualidade do que os dois elementos originais apresentados anteriormente.
Havíamos visto exemplos de compostos simples, tal como o do concreto e da argamassa; Já para os materiais compósitos, porém, citamos materiais que exigem um processo mais complexo de produção. É o caso dos produtos cimentícios (placas de fibrocimento); ou relativos às madeiras transformadas, como placas de compensado, aglomerado ou MDF (sigla de Medium Density Fiberboard, placa de fibra de média densidade), produtos sintéticos como plásticos e produtos fabricados com o uso de fibra de carbono. Ou, ainda, as misturas com fibra de vidro etc.
Lembramos que muitos desses produtos não encontram aplicação apenas na Construção Civil, mas também em outras indústrias como aeronáutica, automobilística e de embalagens.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. Assinale a alternativa correta. Entre muitos aspectos, a escolha dos materiais a serem empregados em uma edificação deve levar em consideração principalmente as questões técnicas, econômicas e estéticas. Por quê?
a) As Condições Técnicas são as propriedades que o capacitam para o uso a que se destina; a Condição Econômica deve satisfazer às necessidades de sua aplicação com a melhor relação custo-benefício e as Condições Estéticas são igualmente importantes, pois a estética influencia a qualidade de vida do usuário.
b) As Condições Técnicas são as propriedades que o capacitam para o uso a que se destina; a Condição Econômica deve satisfazer às necessidades de sua aplicação com o menor preço possível, sem levar em consideração a manutenção futura, uma vez que é de responsabilidade do usuário e as Condições Estéticas são igualmente importantes, visto que a estética influencia a qualidade de vida do usuário.
c) As Condições Técnicas são propriedades mais importantes do que as demais, pois o material deve resistir aos esforços solicitantes, independentemente de outras características; a Condição Econômica deve satisfazer às necessidades de sua aplicação com a melhor relação custo-benefício e as Condições Estéticas são igualmente importantes, uma vez que a estética influencia a qualidade de vida do usuário.
d) As Condições Técnicas são as propriedades que o capacitam para o uso a que se destina; a Condição Econômica deve satisfazer às necessidades de sua aplicação com a melhor relação custo-benefício e as Condições Estéticas são as menos importantes, uma vez que o gosto harmonioso depende do usuário com influência sobre sua qualidade de vida.
e) As Condições Técnicas são as propriedades essencialmente de maior resistência do material; a Condição Econômica deve satisfazer às necessidades de sua aplicação com o melhor preço possível e as Condições Estéticas são as menos importantes, uma vez que o gosto harmonioso depende do usuário com influência sobre sua qualidade de vida.
2. Quanto à NATUREZA ou COMPOSIÇÃO DO MATERIAL, a classificação ocorre também em função da composição química — como os átomos dos elementos químicos que os compõem, os quais se ligam, se agrupam e se organizam. Assim, um agrupamento pode ser dividido nas seguintes categorias de materiais:
a) Cerâmicos, metálicos,poliméricos, compósitos, estruturais e de vedação.
b) Cerâmicos, de proteção, básicos metálicos, poliméricos e compósitos.
c) Cerâmicos, metálicos, poliméricos e compósitos.
d) Estruturais, de vedação, de proteção e básicos.
e) Naturais, artificiais, poliméricos, compósitos, estruturais e de vedação.