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Professora Rachel Pires Semestre: 2022.2 rachelpireseng@gmail.com INTRODUÇÃO A DISCIPLINA LABORATÓRIO DE MATERIAIS (ENSAIOS DE MATERIAIS) AULA 02: * Turma Segunda (22/08/2022) * Turma Quinta (25/08/2022) GRADUAÇÃO ARQUITETURA E ENGENHARIA CIVIL 02 AULA 02 INTRODUÇÃO A DISCIPLINA LABORATÓRIO DE MATERIAIS (ENSAIOS DE MATERIAIS) TÓPICOS (SUMÁRIO) 03 Considerações iniciais.............................Slides 04 a 04 Conceitos introdutórios..........................Slides 05 a 35 Praticando Conversões............................Slides 36 a 37 Relatório Experimental...........................Slides 38 a 46 04 A disciplina de Laboratório de Materiais de Construção se limita aos ensaios em determinados materiais de construção e a interpretação dos resultados destes ensaios. O estudo mais detalhado destes materiais é do âmbito da disciplina teórica de Materiais de Construção. CONSIDERAÇÕES INICIAIS 05 A qualidade de um material é caracterizada pela sua aptidão de satisfazer determinadas condições técnicas, Econômicas e estéticas. CONCEITOS INTRODUTÓRIOS 06 CONCEITOS INTRODUTÓRIOS Condições técnicas O material deve possuir propriedades que o tornem adequado: 07 • CONDIÇÕES TÉCNICAS: - Propriedades mecânicas (que inclui a resistência mecânica), elétricas, térmicas, acústicas etc.; - Durabilidade (Manutenção de suas propriedades com o tempo); - Higiene (Comportamento favorável à saúde do homem); - Segurança (Exemplo: Evitar vibrações demasiadas); - Trabalhabilidade (Facilidade de aplicação). CONCEITOS INTRODUTÓRIOS 08 CONCEITOS INTRODUTÓRIOS Condições econômicas O material deve ter um custo reduzido de: Visto que muitas obras precisam de serviços de manutenção depois de concluídas e que da manutenção depende a durabilidade da construção. 09 • CONDIÇÕES ECONÔMICAS: - Custo de aquisição (está ligado à fabricação e ao transporte); - Custo de aplicação (está ligado à trabalhabilidade); - Custo de manutenção (conservação) (está ligado à durabilidade). CONCEITOS INTRODUTÓRIOS 10 CONCEITOS INTRODUTÓRIOS Condições Estética 11 • CONDIÇÕES ESTÉTICAS: - Cor; - Textura; - Dimensões; - Desenho, etc. CONCEITOS INTRODUTÓRIOS 12 Por ser a qualidade a adequação ao uso, um material tem qualidade quando é adequado ao uso a que se destina, ou seja, quando satisfaz às condições técnicas, econômicas e estéticas necessárias. CONCEITOS INTRODUTÓRIOS 13 A avaliação da qualidade de um material pode ser feita, tanto verificando seu desempenho diretamente na construção onde foi aplicado, como submetendo o material a ensaios e verificações, para conhecer suas características. CONCEITOS INTRODUTÓRIOS 14 Onde são realizados os ensaios? Os ensaios para determinação das propriedades dos materiais, realizados geralmente em laboratório, podem conduzir a resultados diferentes, dependendo do método de ensaio adotado. Por esta razão, sempre que se realizar um ensaio deve-se identificar qual o método de ensaio que foi adotado. CONCEITOS INTRODUTÓRIOS 15 As próprias especificações de materiais das normas, quando fixam valores limites de uma propriedade, citam por qual método de ensaio esta propriedade deve ser determinada. Por outro lado, o método de ensaio deve ser confiável, reprodutível e de precisão conhecida. CONCEITOS INTRODUTÓRIOS 16 Todos os instrumentos devem ser aferidos e/ou calibrados. CONCEITOS INTRODUTÓRIOS 17 CONCEITOS INTRODUTÓRIOS 18 Conforme expostos, os ensaios em materiais de construção permitem determinar suas propriedades. Estes ensaios são importantes para o controle da qualidade dos materiais, tanto na obra quanto para o controle da produção na fábrica. CONCEITOS INTRODUTÓRIOS 19 CONCEITOS INTRODUTÓRIOS Nas pesquisas / investigações / perícias experimentais, os ensaios também são fundamentais. 20 CONCEITOS INTRODUTÓRIOS Os ensaios podem ser classificados em destrutivos e não destrutivos. Ensaios Destrutivos São aqueles que deixam algum sinal na peça ou corpo de prova submetido ao ensaio, mesmo que estes não fiquem inutilizados. 21 CONCEITOS INTRODUTÓRIOS Tipos de ensaios destrutivos Os ensaios destrutivos mais utilizados hoje são: - Tração - Compressão - Cisalhamento - Dobramento - Flexão - Embutimento - Torção - Dureza - Fluência - Fadiga - Impacto 22 CONCEITOS INTRODUTÓRIOS Ensaios não Destrutivos São aqueles que após sua realização não deixam nenhuma marca ou sinal e, por consequência, nunca inutilizam a peça ou corpo de prova. Por essa razão, podem ser usados para detectar falhas em produtos acabados e semi-acabados. Os métodos mais comuns de se realizarem estes ensaios são: visual, líquido penetrante, partículas magnéticas, ultrassom e radiografia industrial. 23 CONCEITOS INTRODUTÓRIOS 24 CONCEITOS INTRODUTÓRIOS 25 CONCEITOS INTRODUTÓRIOS 26 CONCEITOS INTRODUTÓRIOS 27 CONCEITOS INTRODUTÓRIOS Os ensaios também podem ser classificados em gerais e especiais. Pode-se afirmar que normalmente os ensaios gerais visam determinar propriedades propriamente ditas, enquanto os ensaios especiais determinam principalmente propriedades de sua estrutura ou propriedades voltadas à aplicação. 28 CONCEITOS INTRODUTÓRIOS Os ensaios gerais podem ser físicos, mecânicos e químicos. As determinações da massa específica, da porosidade, do coeficiente de dilatação térmica são exemplos de ensaios físicos. Os ensaios mecânicos por ser classificados em estáticos, dinâmicos e de fadiga. 29 ENSAIOS GERAIS MECÂNICOS Os ensaios estáticos são geralmente executados com cargas progressivamente crescentes. Exemplo: determinação da resistência à compressão de um corpo-de-prova cilíndrico de concreto. Os ensaios dinâmicos com cargas bruscas. Exemplo: resistência ao choque de um corpo-de-prova de aço. Os ensaios de fadiga são executados com cargas cíclicas aplicadas com grandes números de repetições. 30 CONCEITOS INTRODUTÓRIOS CONRETO: CORPO DE PROVA 31 CONCEITOS INTRODUTÓRIOS Entre os ensaios especiais estão os ensaios tecnológicos. Eles determinam características tecnológicas de interesse na aplicação do material. Exemplo: determinação da capacidade de dobramento de barras de aço para concreto armado. 32 CONCEITOS INTRODUTÓRIOS Na execução de ensaios, além de outras rotinas, frequentemente são utilizados dois documentos. O primeiro documento, denominado ficha de ensaio, serve para registrar as medidas efetuadas, as quantidades de material utilizadas nas determinações, os resultados parciais de ensaios, as fórmulas de cálculo necessárias, etc. 33 CONCEITOS INTRODUTÓRIOS O outro documento é o certificado ou relatório de ensaio. O certificado registra. Normalmente em impresso padrão, os resultados dos ensaios realizados e outros dados de interesse, sendo enviado para o interessado. 34 CONCEITOS INTRODUTÓRIOS Muitos ensaios mecânicos determinam valores de tensão. É o caso das resistências à tração e à compressão. As tensões são obtidas dividindo-se a força atuante pela área de atuação. A unidade de tensão (SI – Sistema internacional) é Newton/metro quadrado (N/m²), denominada Pascal (Pa). Como esta unidade é muito pequena, é usual adotar-se o Mega-Pascal (Mpa), um milhão de vezes maior. 35 CONCEITOS INTRODUTÓRIOS Exemplos: 1 Mpa = 1.000.000 Pa 1 Mpa = 10 Kgf/cm² 1 Kgf/cm² = 0,1 MPa Conversão: De Kgf/cm² para MPa multiplicar por 0,1 De MPa para Kgf/cm² dividir por 0,1 36 Praticando conversões: 1) Converter para MPa: 357 Kgf/cm² = 35,7 MPa 100 Kgf/cm² = 10 MPa 1100 Kgf/cm² = 110 MPa 3550 Kgf/cm² = 355 MPa 18600 Kgf/cm² = 1860 MPa 37 Praticando conversões: 2) Converter para Kgf/cm²: 35 MPa = 350 Kgf/cm² 22,5 MPa = 225 Kgf/cm² 58,7 MPa = 587 Kgf/cm² 103,8 MPa = 1038 Kgf/cm² 259,4 MPa = 2594 Kgf/cm² 38 RELATÓRIO EXPERIMENTAL 39 RELATÓRIO EXPERIMENTAL O relatório experimental, como o próprio nome diz, é o relato detalhado de um experimentocientífico, seja este realizado em laboratório ou através de simulação computacional. Portanto, o relatório científico é o principal documento para avaliar uma prática de laboratório. Como motivação, é importante lembrar que a escrita de relatórios vai orientar você a apresentar informações de uma forma concisa e organizada. 40 RELATÓRIO EXPERIMENTAL Estrutura típica de um relatório experimental Título Escolha um título claro, que indique do que se tratou a prática. Introdução e objetivos A introdução visa contextualizar o experimento e indicar sua importância. O grau de detalhe vai depender da exigência do professor. É conveniente trazer embasamento por meio de referências bibliográficas incluídas aqui. 41 RELATÓRIO EXPERIMENTAL Estrutura típica de um relatório experimental Objetivo: O objetivo tem que ser apresentado de forma clara, afinal, foram usados recursos para executar o experimento e ele precisa ter um propósito. 42 RELATÓRIO EXPERIMENTAL Estrutura típica de um relatório experimental Materiais e métodos Pode parecer óbvio, mas é importante listar tudo o que foi usado na prática e detalhar a metodologia aplicada. No futuro, você vai precisar fazer listas de materiais para levantamento de custos, por exemplo. A descrição de métodos, por sua vez, é importantíssima para nós engenheiros, que precisamos seguir protocolos o tempo todo. O uso de diagramas e desenhos experimentais é muito útil aqui, ajudando a ilustrar seu relatório de prática. 43 RELATÓRIO EXPERIMENTAL Estrutura típica de um relatório experimental Dados Não deixe de incluir os dados de entrada que foram utilizados na realização do experimento. Pode ser apresentado na forma de tabela. 44 RELATÓRIO EXPERIMENTAL Estrutura típica de um relatório experimental Resultados Aqui, finalmente, você indica o que foi obtido no experimento. Em geral, são aquelas anotações feitas no laboratório, agora organizadas na estrutura do relatório experimental. Os resultados podem ser apresentados na forma de tabelas, gráficos, dentre outros. Não deixe de descrever em palavras o que eles representam, porque não necessariamente os números serão autoexplicativos. Esse tópico pode ser combinado ou não com a sessão de discussão de resultados. 45 RELATÓRIO EXPERIMENTAL Estrutura típica de um relatório experimental Discussão Aqui você explica os resultados, apresenta cálculos derivados do que foi obtido na sessão anterior e esclarece pontos importantes. Conclusões Finalmente! Agora é curtinho. As conclusões podem ser apresentadas em tópicos ou em texto corrido. Aqui você aponta, resumidamente, o que aconteceu e o que isso significa de maneira geral. 46 RELATÓRIO EXPERIMENTAL Estrutura típica de um relatório experimental Referências Provavelmente você utilizou alguma fonte bibliográfica na introdução ou mesmo na discussão dos dados. Não deixe de apresentar as referências!
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