Apostila de Materiais II (VERSÃO ALFA)

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ENGENHARIA CIVIL 1 
 
Materiais de Construção Civil II 
 
 
 
 
 
 
Materiais de 
Construção 
Civil II 
 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 2 
 
Materiais de Construção Civil II 
 
 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 3 
 
Materiais de Construção Civil II 
Sumário 
1 – Breve introdução ................................................................................... 10 
1.1 – Ciência e engenharia dos materiais .................................................................... 10 
1.2 – Materiais compósitos ......................................................................................... 12 
1.2.1 – Definição ................................................................................................................. 12 
1.2.2 – Classificação............................................................................................................ 12 
1.3 – Sobre esta apostila ............................................................................................. 13 
2 – Materiais cerâmicos ............................................................................... 14 
2.1 – Introdução .......................................................................................................... 14 
2.2 – Argilas para cerâmica vermelha ........................................................................ 14 
2.3 – Constituintes das argilas .................................................................................... 15 
2.4 – Principais ensaios de caracterização da matéria-prima ...................................... 15 
2.5 – Ensaios visando à identificação da composição química e mineralógica da 
matéria-prima .............................................................................................................. 15 
2.5.1 – Identificação dos elementos constituintes por análise térmica ................................ 16 
2.6 – Ensaios visando à caracterização física da argila .............................................. 17 
2.6.1 – Distribuição granulométrica .................................................................................... 17 
2.6.2 – Plasticidade.............................................................................................................. 17 
2.7 – Característica da fabricação de cerâmica ........................................................... 19 
2.7.1 – Umidade de conformação ........................................................................................ 19 
2.7.2 – Contração linear ...................................................................................................... 19 
2.7.3 – Massa específica ...................................................................................................... 19 
2.7.4 – Porosidade ............................................................................................................... 19 
2.7.5 – Tensão de ruptura à flexão ...................................................................................... 20 
2.8 – Fabricação de componentes de cerâmica vermelha ........................................... 20 
2.8.1 – Preparação da matéria prima ................................................................................... 21 
2.9 – Componentes de cerâmica vermelha ................................................................. 23 
2.9.1 – Tijolos maciços ....................................................................................................... 23 
2.9.2 – Blocos cerâmicos ..................................................................................................... 23 
2.9.3 – Telhas cerâmicas ..................................................................................................... 26 
2.9.4 – Tubos cerâmicos ...................................................................................................... 28 
2.9.5 – Outros produtos cerâmicos ...................................................................................... 30 
2.10 – Materiais cerâmicos para acabamentos e aparelhos......................................... 30 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 4 
 
Materiais de Construção Civil II 
2.11 – Processo de fabricação da cerâmica branca ..................................................... 31 
2.12 – Características geométricas .............................................................................. 32 
2.13 – Características técnicas .................................................................................... 33 
2.14 – Fatores de agressão .......................................................................................... 41 
2.15 –Manifestações patológicas ................................................................................ 42 
2.16 – Especificação ................................................................................................... 44 
2.17 – Peças especiais ................................................................................................. 47 
2.18 – Embalagem ...................................................................................................... 48 
2.19 – Louças sanitárias .............................................................................................. 49 
3 – Vidros .................................................................................................... 50 
3.1 – Introdução .......................................................................................................... 50 
3.2 – Conceitos fundamentais ..................................................................................... 50 
3.3 – Classificação ...................................................................................................... 51 
3.3.1 – Principais tipos de vidros utilizados na construção civil ......................................... 52 
3.4 – Propriedades do vidro ........................................................................................ 56 
3.4.1 – Propriedades mecânicas dos vidros planos ............................................................. 56 
3.4.2 – Propriedades térmicas dos vidros comuns ............................................................... 57 
3.4.3 – Propriedades acústicas ............................................................................................. 57 
3.4.4 – Propriedades ópticas ................................................................................................ 58 
3.5 – Ensaios ............................................................................................................... 58 
3.5.1 – Dimensional ............................................................................................................ 58 
3.5.2 – Choque mecânico .................................................................................................... 59 
3.5.3 – Choque térmico ....................................................................................................... 59 
3.5.4 – Fragmentação .......................................................................................................... 59 
3.5.5 – Impacto de segurança .............................................................................................. 59 
4 – Madeiras ................................................................................................ 60 
4.1 – Introdução .......................................................................................................... 60 
4.1.1 – Utilização das madeiras como material de construção ............................................ 60 
4.2 – Classificação ...................................................................................................... 63 
4.3 – Produção de madeiras ........................................................................................ 64 
4.4 – Defeitos .............................................................................................................. 674.5 – Propriedades ....................................................................................................... 70 
4.5.1 – Propriedades físicas ................................................................................................. 71 
4.5.2 – Propriedades mecânicas .......................................................................................... 73 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 5 
 
Materiais de Construção Civil II 
5 – Metais .................................................................................................... 76 
5.1 – Introdução .......................................................................................................... 76 
5.2 – Classificação ...................................................................................................... 76 
5.3 – Tipos de metais .................................................................................................. 77 
5.3.1 – Ferro ........................................................................................................................ 77 
5.3.1.1 – Minério de Ferro ........................................................................................................... 77 
5.3.1.2 – Ferro forjado.................................................................................................................. 77 
5.3.1.3 – Ferro gusa ...................................................................................................................... 78 
5.3.1.4 – Ferro fundido ................................................................................................................. 78 
5.3.2 – Aço .......................................................................................................................... 79 
5.3.2.1 – Produção do aço ............................................................................................................ 80 
5.3.3 – Cobre ....................................................................................................................... 82 
5.3.4 – Alumínio.................................................................................................................. 83 
5.4 – Propriedades do aço para construção civil ......................................................... 84 
5.4.1 – Massa específica ...................................................................................................... 84 
5.4.2 – Módulo de elasticidade ............................................................................................ 84 
5.4.3 – Coeficiente de dilatação térmica ............................................................................. 84 
5.4.4 – Características de ductilidade .................................................................................. 85 
5.4.5 – Diagrama de tensão – deformação .......................................................................... 85 
5.5 – Processo de classificação, inspeção e fornecimento das barras de aço para a 
construção civil ........................................................................................................... 87 
5.5.1 – Classificação............................................................................................................ 87 
5.5.2 – Inspeção ................................................................................................................... 88 
5.5.3 – Fornecimento ........................................................................................................... 88 
5.6 – Manifestações patológicas e falhas de projeto em estruturas metálicas ............ 89 
6 – Materiais Poliméricos ............................................................................ 91 
6.1 – Introdução .......................................................................................................... 91 
6.2 – Aditivos .............................................................................................................. 91 
6.2.1 – Plastificantes............................................................................................................ 92 
6.2.2 – Pigmentos ................................................................................................................ 92 
6.2.3 – Estabilizadores ........................................................................................................ 93 
6.2.4 – Retardadores de chama ............................................................................................ 93 
6.2.5 – Cargas ...................................................................................................................... 93 
6.3 – Técnicas de conformação dos polímeros ........................................................... 93 
6.3.1 – Moldagem por injeção ............................................................................................. 94 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 6 
 
Materiais de Construção Civil II 
6.3.2 – Moldagem por extrusão ........................................................................................... 94 
6.4 – Comportamento mecânico ................................................................................. 94 
6.4.1 – Propriedades térmicas e elétricas ............................................................................ 96 
6.5 – Tipos de polímeros ............................................................................................. 96 
6.5.1 – Polímeros termoplásticos e termofixos ................................................................... 97 
6.5.2 – Demais tipos de polímeros ...................................................................................... 98 
6.6 – Principais aplicações dos polímeros na construção civil ................................... 99 
6.6.1 – Instalações hidráulicas prediais ............................................................................... 99 
6.6.2 – Instalações elétricas ............................................................................................... 100 
7 – Tintas e Vernizes ................................................................................. 101 
7.1 – Introdução ........................................................................................................ 101 
7.2 – Componentes ................................................................................................... 102 
7.2.1 – Resina .................................................................................................................... 102 
7.2.2 – Pigmento................................................................................................................ 102 
7.2.3 – Solvente ................................................................................................................. 103 
7.2.4 – Aditivos ................................................................................................................. 104 
7.3 – Tintas usadas na construção civil ..................................................................... 104 
7.3.1 – Verniz .................................................................................................................... 104 
7.3.2 – Tinta a óleo ............................................................................................................ 104 
7.3.3 – Esmalte sintético ................................................................................................... 104 
7.3.4 – Base de água .......................................................................................................... 105 
7.3.5 – Caiação .................................................................................................................. 106 
7.4 – Principais constituintes dos sistemas de pintura .............................................. 106 
7.5 – Principais defeitos das pinturas ........................................................................ 1078 – Materiais Betuminosos ........................................................................ 110 
8.1 – Introdução ........................................................................................................ 110 
8.2 – Agregados ........................................................................................................ 111 
8.2.1 – Classificação.......................................................................................................... 112 
8.2.2 – Propriedades físicas e ensaios com agregados ...................................................... 112 
8.2.2.1 – Amostragem de agregados .......................................................................................... 113 
8.2.2.2 – Granulometria ............................................................................................................. 113 
8.2.2.3 – Limpeza ....................................................................................................................... 115 
8.2.2.4 – Resistência à abrasão ................................................................................................... 116 
8.2.2.5 – Forma .......................................................................................................................... 116 
8.2.2.6 – Absorção ..................................................................................................................... 118 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 7 
 
Materiais de Construção Civil II 
8.2.2.7 – Adesividade ao ligante asfáltico .................................................................................. 118 
8.2.2.8 – Densidade Específica/Massa Específica ...................................................................... 119 
8.3 – Ligantes Asfálticos .......................................................................................... 122 
8.3.1 – Asfalto Diluído de Petróleo (ADP) ....................................................................... 123 
8.3.2 – Emulsão Asfáltica de Petróleo (EAP) ................................................................... 124 
8.3.3 – Asfalto Espuma ..................................................................................................... 125 
8.3.4 – Asfalto Borracha ................................................................................................... 125 
8.3.5 – Asfaltos Modificados ............................................................................................ 126 
8.3.6 – Manta Asfáltica ..................................................................................................... 126 
8.3.7 – Ensaios de Caracterização de Ligantes Asfálticos ................................................ 127 
8.3.7.1 – Ensaios de Penetração ................................................................................................. 127 
8.3.7.2 – Ensaio de Ponto de Amolecimento ............................................................................. 128 
8.3.7.3 – Ensaio de Viscosidade ................................................................................................. 129 
8.3.7.4 – Ensaio de Dutilidade ................................................................................................... 130 
8.3.7.5 – Ensaio de Recuperação Elástica .................................................................................. 130 
8.3.7.6 – Ensaio de Ponto de Fulgor .......................................................................................... 130 
8.3.8 – Propriedades dos Ligantes Asfálticos .................................................................... 131 
8.4 – Misturas Asfálticas .......................................................................................... 133 
8.4.1 – Concreto Asfáltico Denso (CA) ............................................................................ 133 
8.4.2 – Camada Porosa de Atrito (CPA) ........................................................................... 134 
8.4.3 – Stone Matrix Asphalt (SMA) ................................................................................. 134 
8.4.4 – Misturas Asfálticas Usinadas a Frio ...................................................................... 135 
8.4.5 – Lama Asfáltica ...................................................................................................... 135 
8.4.6 – Microrrevestimento Asfáltico................................................................................ 135 
8.4.7 – Misturas Asfálticas Recicladas .............................................................................. 136 
8.4.8 – Tratamentos Superficiais ....................................................................................... 137 
8.4.9 – Densidades, Massas Específicas e Volumetria para Misturas Asfálticas .............. 138 
8.4.9.1 – Densidade Relativa Aparente e Massa Específica Aparente de Mistura Asfáltica 
Compactada ................................................................................................................................ 138 
8.4.9.2 – Densidade Relativa Máxima Medida e Massa Específica Máxima Medida de Mistura 
Asfáltica Não Compactada ......................................................................................................... 140 
8.4.9.3 – Volumetria de Misturas Asfálticas .............................................................................. 141 
8.4.10 – Dosagem Marshall ............................................................................................... 142 
8.4.11 – Dosagem Superpave ............................................................................................ 148 
8.4.12 – Propriedades Mecânicas das Misturas Asfálticas ................................................ 150 
8.4.12.1 – Estabilidade Marshall ................................................................................................ 150 
8.4.12.2 – Módulo de Resiliência ............................................................................................... 151 
8.4.12.3 – Módulo Complexo..................................................................................................... 153 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 8 
 
Materiais de Construção Civil II 
8.4.12.4 – Resistência à Tração Indireta .................................................................................... 155 
8.4.12.5 – Vida de Fadiga .......................................................................................................... 156 
8.4.12.6 – Creep Estático ........................................................................................................... 158 
8.4.12.7 – Creep Dinâmico ........................................................................................................ 159 
8.4.12.8 – Simulador de Tráfego de Laboratório ....................................................................... 160 
9 – Inovações na Construção Civil............................................................ 162 
9.1 – Água e uso do solo no futuro ........................................................................... 162 
9.2 – Fibras vegetais como material de construção .................................................. 163 
9.2.1 – Principais tipos de fibras vegetais utilizadas na construção civil .......................... 164 
9.2.2 – Aplicações ............................................................................................................. 167 
9.3 – Bambu .............................................................................................................. 167 
9.3.1 – Obtenção dos colmos ............................................................................................ 168 
9.3.2 – Aplicações ............................................................................................................. 170 
9.4 – Resíduos Industriais e Agrícolas para a Construção Civil ...............................170 
9.4.1 – O desenvolvimento da pesquisa na área de reciclagem para construção .............. 171 
9.4.2 – Resíduos sólidos: Classificação do ponto de vista ambiental ............................... 172 
9.4.3 – Classificação quanto a origem do resíduo ............................................................. 172 
9.4.4 – Resíduos industriais e agrícolas utilizados como materiais e componentes de 
construção ......................................................................................................................... 172 
9.4.4.1 – Mapa de resíduos segundo a origem: Resíduos e subprodutos de mineração ............. 173 
9.4.4.2 – Mapa de resíduos segundo a origem: Resíduos e subprodutos metalúrgicos/siderúrgicos
 ................................................................................................................................................... 175 
9.4.4.3 – Mapa de resíduos segundo a origem: Resíduos e subprodutos de outros setores industriais
 ................................................................................................................................................... 176 
9.4.4.4 – Mapa de resíduos segundo a origem: Resíduos e subprodutos agrícolas florestais ..... 177 
9.4.4.5 – Mapa de resíduos segundo a origem: Resíduos e subprodutos municipais urbanos .... 178 
9.5 – Resíduos provenientes da indústria de rochas ornamentais: Setor de 
beneficiamento mármore e granito ........................................................................... 178 
9.5.1 – Processo produtivo na serragem das rochas e geração de resíduos ....................... 179 
9.5.2 – Características física, química, magnética e morfológica do resíduo .................... 179 
9.5.3 – Aplicações e aspectos relevantes sobre a utilização de resíduos de mármore e granito
 ........................................................................................................................................... 180 
9.6 – Resíduos da indústria de celulose e papel: cinzas, dregs, grits ........................ 181 
9.6.1 – Pesquisas e aplicações dos resíduos de indústria de celulose na construção civil. 181 
9.6.2 – Aspectos relevantes sobre a utilização de resíduos da indústria de celulose em 
materiais de construção civil ............................................................................................. 181 
9.7 – Resíduos e subprodutos metalúrgicos/siderúrgicos: Escórias ......................... 182 
9.7.1 – Aplicações das escórias ......................................................................................... 183 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 9 
 
Materiais de Construção Civil II 
9.8 – Materiais Reciclados na Construção Civil ....................................................... 184 
9.8.1 – O resíduo da construção civil e sua composição ................................................... 184 
9.8.2 – Produtos reciclados provenientes da fração cerâmica dos resíduos da construção civil
 ........................................................................................................................................... 185 
9.8.3 – Blocos de concreto para vedação .......................................................................... 186 
9.8.4 – Argamassas para assentamento e revestimento de alvenaria................................. 187 
9.8.5 – O mercado de agregados reciclados na construção civil ....................................... 187 
9.8.5.1 – Os desafios a serem vencidos para o desenvolvimento do mercado dos reciclados .... 187 
9.8.6 – Classificação dos resíduos ..................................................................................... 188 
9.8.7 – Produtos reciclados provenientes de resíduos poliméricos ................................... 188 
9.8.7.1 – A produção de madeira plástica .................................................................................. 189 
9.8.7.2 – Concretos e asfaltos preparados com resíduos de pneus ............................................. 190 
9.8.7.3 – Produtos reciclados provenientes de resíduos de madeira ........................................... 190 
9.8.7.4 – Madeira reciclada para utilização como combustível .................................................. 190 
9.9 – Nanotecnologia e Materiais de Construção ..................................................... 190 
9.9.1 – Nanocompósitos com matriz polimérica ............................................................... 191 
9.9.2 – Nanocompósitos com matriz polimérica e cargas inorgânicas lamelares ............. 191 
9.9.3 – Nanocompósito com matriz polimérica reforçada por nano partículas e nanofibras
 ........................................................................................................................................... 193 
9.9.4 – Metais e ligas nanomodificadas ............................................................................ 194 
9.9.5 – Nanocompósitos: Metal/Nanofibras ...................................................................... 194 
9.9.6 – Aerogéis ................................................................................................................ 196 
9.9.7 – Nanotecnologia do cimento e seus produtos ......................................................... 196 
9.9.7.1 – Melhorando a coesão e fluência .................................................................................. 197 
9.9.7.2 – Evitando a fissuração nas primeiras idades ................................................................. 198 
9.9.7.3 – Aumentando a resistência e a ductilidade ao mesmo tempo ....................................... 198 
9.9.7.4 – Aumentando a velocidade de ganho de resistência ..................................................... 198 
9.9.7.5 – Melhorando o rendimento do cimento ........................................................................ 198 
9.9.7.6 – Materiais a base de cimento Portland com nanopartículas .......................................... 199 
9.10 – Concretos Especiais ....................................................................................... 199 
9.10.1 – Concreto de Alto Desempenho............................................................................ 199 
9.10.2 – Concreto Reforçado com Fibras .......................................................................... 200 
9.10.3 – Concreto Geopolimérico ..................................................................................... 200 
9.10.4 – Concreto Auto-Adensável ................................................................................... 201 
9.10.5 – Concreto com Agregados Reciclados .................................................................. 202 
Referências Bibliográficas ........................................................................ 204 
 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 10 
 
Materiais de Construção Civil II 
 
 
 
 
 
1 – Breve introdução 
 
 
1.1 – Ciência e engenharia dos materiais 
Para a ciência, um material é qualquer conglomerado de matéria ou de massa. Na 
engenharia, um material é uma substância (composto químico) com uma propriedade útil, 
podendo ser mecânica, elétrica, óptica, térmica ou magnética. Material, em sua definição 
significa qualquer substância que pode vir a ser utilizada em ações práticas, logo isso gera 
uma forte ligação entre a ciência dos materiais e outras áreas como engenharia, física, 
química, eletricidade, mecânica e metalurgia. O que faz com que a ciência de materiais se 
destaque das demais está na investigação de todos os fatores durante seu período de vida 
útil, desde o local onde são encontrados, extração, fabricação e, quando possível, 
reciclagem. 
Sendo assim, este tipo de ciência se define por estudar a relação entre a estrutura 
de um material e suas propriedades. Desde as mecânicas, químicas, elétricas ou 
magnéticas, visando a otimização das atividades derivadas de cada material tornando-as 
maispráticas e rápidas. 
Segundo Morris Cohen, a Ciência e Engenharia dos Materiais é a área da atividade 
humana associada com a geração e a aplicação de conhecimentos que relacionem 
composição, estrutura e processamento de materiais às suas propriedades e seus usos 
(PADILHA, 1997). 
 
– LEITURA – 
Amplie seus conhecimentos lendo a aula do Professor Dr. André Paulo Tschiptschin (Poli-
USP) sobre Fundamentos de Ciência e Engenharia de Materiais no seguinte link: 
http://www.pmt.usp.br/pmt5783/Liga%C3%A7%C3%B5es%20qu%C3%ADmicas%20e%20est
rutura%20dos%20s%C3%B3lidos.pdf 
 
De acordo com Smith e Hashemi (2012), a produção e o processamento de 
materiais em produtos acabados constituem uma grande parte da economia atual. Os 
engenheiros projetam a maioria dos produtos manufaturados, bem como os sistemas de 
processamento necessários à sua produção. Uma vez que os produtos requerem materiais 
para sua fabricação, o engenheiro deve conhecer a estrutura interna e as propriedades dos 
materiais objetivando escolher os materiais mais adequados para cada aplicação e ao 
desenvolvimento dos melhores métodos de processamento. Os engenheiros de pesquisa 
https://conceito.de/ser
http://www.pmt.usp.br/pmt5783/Liga%C3%A7%C3%B5es%20qu%C3%ADmicas%20e%20estrutura%20dos%20s%C3%B3lidos.pdf
http://www.pmt.usp.br/pmt5783/Liga%C3%A7%C3%B5es%20qu%C3%ADmicas%20e%20estrutura%20dos%20s%C3%B3lidos.pdf
https://www.amazon.com.br/s/ref=dp_byline_sr_book_1?ie=UTF8&field-author=William+F.+Smith&text=William+F.+Smith&sort=relevancerank&search-alias=stripbooks
 
 
ENGENHARIA CIVIL 11 
 
Materiais de Construção Civil II 
e desenvolvimento criam novos materiais ou modificam as propriedades de materiais 
existentes. Os engenheiros de projeto (projetistas) utilizam tanto materiais já existentes 
quanto materiais modificados ou novos para projetar e criar outros produtos e sistemas. 
Algumas vezes, estes engenheiros encontram um problema em seu projeto que demanda 
a criação de um novo material por parte dos engenheiros de pesquisa e desenvolvimento. 
É o caso, por exemplo, do projeto de um transporte civil de alta velocidade (high-speed 
civil transport – HSTC) (Figura 1.1), que exige o desenvolvimento de materiais para altas 
temperaturas capazes de suportar até 1.800 ºC. Visando esta aplicação e outras similares, 
atualmente vêm sendo realizadas pesquisas para se desenvolver compósitos de matriz 
cerâmica, compostos intermetálicos refratários e superligas de cristal único. 
 
Figura 1.1: Transporte civil de alta velocidade (high-speed civil transport – HSTC) 
 
Fonte: Smith e Hashemi (2012) 
 
– SAIBA MAIS – 
A ciência dos materiais e a engenharia dos materiais (ou, 
simplesmente, engenharia e ciência dos materiais) constituem uma ponte 
de conhecimento sobre materiais entre as ciências básicas (e a matemática) 
e as várias áreas da engenharia. A ciência dos materiais busca 
principalmente conhecimentos básicos sobre materiais, enquanto a 
engenharia dos materiais se volta, sobretudo, para a utilização de 
conhecimentos práticos sobre materiais. Os três tipos principais de 
materiais são os metálicos, os poliméricos e os cerâmicos. Outros dois tipos 
de materiais muito importantes para a engenharia moderna são os 
compósitos e os materiais eletrônicos. 
Os materiais inteligentes e os dispositivos em escala micrométrica, 
bem como os nanomateriais, são apresentados como novas classes de 
materiais, com aplicações importantes e inovadoras em muitos setores da 
indústria. 
 
Para Moreira (2009), a diversidade de materiais atualmente disponíveis para o uso 
em engenharia é extraordinariamente grande, existindo por isso materiais cada vez mais 
https://www.amazon.com.br/s/ref=dp_byline_sr_book_1?ie=UTF8&field-author=William+F.+Smith&text=William+F.+Smith&sort=relevancerank&search-alias=stripbooks
 
 
ENGENHARIA CIVIL 12 
 
Materiais de Construção Civil II 
especializados para aplicações específicas. Os materiais compósitos representam um caso 
de particular importância dentro dos designados materiais de engenharia não tradicionais. 
Os constantes avanços tecnológicos permitem diminuir os custos de processamento das 
matérias-primas garantindo desta forma um melhor aproveitamento das vantagens dos 
materiais não tradicionais. Prevê-se que estes materiais, para além de continuarem a ter 
uma aplicação privilegiada em mercados avançados (militar, espacial e aeronáutico), 
substituam também, de forma crescente, os materiais tradicionais nas aplicações mais 
frequentes da engenharia civil. Salientando que os principais materiais tradicionais na 
construção civil são, os já estudados no semestre anterior, concretos e argamassas. 
 
1.2 – Materiais compósitos 
 
1.2.1 – Definição 
Para entendimento dos conteúdos abordados nesta apostila, faz-se necessário o 
conhecimento preliminar de materiais compósitos. Moreira (2009) os define como 
misturas (ao nível macroscópico) não solúveis de dois ou mais constituintes com distintas 
composições, estruturas e propriedades que se combinam e em que um dos materiais 
garante a ligação (matriz) e o outro a resistência (reforço). O concreto armado é um 
exemplo de um material compósito. Para Smith (1998), trata-se de um material formado 
por uma mistura ou combinação de dois ou mais micro ou macroconstituintes que diferem 
na forma e na composição química, bem como, na sua essência, são insolúveis uns nos 
outros. 
Além do exposto, os materiais compósitos tornam-se novos materiais, com 
propriedades superiores, em alguns aspectos, às propriedades de seus constituintes. Veja 
a seguir exemplos de materiais compósitos. 
Figura 1.2: Exemplos de materiais compósitos. a) Colete à prova de balas – Kevlar; b) Tecido compósito 
de fibra de carbono; c) Vidro como material cerâmico 
a) b) c) 
Fonte: Editado pelos autores (2021) 
 
1.2.2 – Classificação 
Segundo Callister (2002), existem diversos tipos de materiais compósitos, que 
podem ser classificados conforme o esquema apresentado na Figura 1.3. 
 
 
 
 
 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 13 
 
Materiais de Construção Civil II 
Figura 1.3: Classificação dos materiais compósitos segundo Callister 
 
Fonte: Adaptado de Callister (2002) 
Não é objetivo, da presente apostila, explanar sobre todas as classes de materiais 
compósitos, no entanto, serão apresentados nos próximos capítulos os principais tipos de 
materiais (matriz cerâmica, matriz metálica e matriz polimérica). Sendo, ainda, de 
fundamental importância que o aluno de Materiais de Construção Civil II busque o estudo 
aprofundado deste tema em livros, artigos e demais referências. 
 
1.3 – Sobre esta apostila 
Assim como na apostila de Materiais de Construção Civil I, a presente apostila tem 
o objetivo de ser um material introdutório para ampliação dos conhecimentos apreendidos 
em sala de aula e em demais referências. Portanto, indica-se a leitura deste material não 
como limitador dos temas abordados, mas como um passo inicial para a compreensão dos 
conteúdos. 
Logo, assim como na apostila anterior, espera-se que o(a) aluno(a) seja capaz de: 
a) Reconhecer os diversos materiais em situações típicas de uso. Reconhecer, por 
exemplo, que uma estrutura foi feita em aço, material cerâmico, vidro ou madeira; 
b) Avaliar o desempenho dos materiais, por meio da leitura de laudos de ensaios 
laboratoriais; 
c) Criticar a forma que está sendo usado certo material, apontando se está sendo usado 
de forma segura, racional e duradoura. Criticar, por exemplo, o uso de madeira não 
tratada em situações de exposição a altas variações de umidade; 
d) Contextualizar o uso do material dentro da localidade e da cultura em questão, como 
anotar as variações de materiais construtivos em cada região brasileira. Notar que, 
dependendo da localidade, optar por construir uma rodovia em asfalto pode ir contra 
valores históricos e patrimoniais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 14 
 
Materiaisde Construção Civil II 
 
Figura 2.1: Materiais de cerâmica vermelha 
 
 
 
 
 
 
 
2 – Materiais cerâmicos 
 
 
2.1 – Introdução 
As primeiras peças cerâmicas foram criadas enquanto a sociedade ainda estava 
em evolução para se modernizar, servindo de matéria-prima para a criação de artefatos, 
revestimentos, decoração e utensílios importantes, demonstrando assim seu histórico 
positivo. Os materiais cerâmicos são constituídos por elementos metálicos e não-
metálicos que em quase totalidade possuem ligação iônica. Algumas curiosidades da 
cerâmica são suas altas resistências a temperatura por seu elevado ponto de fusão, diante 
disso são utilizadas em laboratórios e construção de fornos especiais, além de serem 
bons isolantes térmicos de resistores e capacitores. 
2.2 – Argilas para cerâmica vermelha 
As cerâmicas são obtidas a partir da secagem lenta da massa base de argila e 
outros materiais inorgânicos, seguida por uma queima em altas temperaturas. Com ela 
é possível obter vários materiais usados na construção civil como blocos cerâmicos, 
tijolos, telhas cerâmicas, tavelas, porcelanatos e entre outros. São classificadas em 
cerâmica branca e vermelha. 
A cerâmica vermelha será a 
primeira a ser estudada, ela tem esse 
nome pela cor avermelhada que ela 
adquire ao fim do processo de queima 
da argila, a causa dessa coloração vem 
da grande presença de materiais 
inorgânicos compostos de ferro na 
argila. A argila é misturada com água 
para formar uma massa base muito 
plástica que pode ser moldada em 
várias formas diferentes. 
 
Fonte: Eurotech do Brasil, 2021 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 15 
 
Materiais de Construção Civil II 
2.3 – Constituintes das argilas 
A granulometria dos grãos da argila é de 2µm e vem da decomposição de rochas, 
é formada principalmente pelos argilominerais ilita e montmorilonita e podem conter 
outros minerais como quartzo, feldspato, mica, pirita e hematita, teores de impurezas 
também podem ser encontrados na argila como materiais orgânicos. 
Tabela 2.1: Elementos da argila e suas funções 
Elementos Principais propriedades 
Alumina 
Propicia estabilidade dimensional em 
temperaturas elevadas 
Carbonato e sulfato de cálcio e magnésio 
Resultam em expansão volumétrica; agem 
como fundentes 
Matéria orgânica 
Resulta em retração; fissuras durante os 
processos de sazonamento e queima e 
diferenças de coloração em um mesmo 
componente cerâmico 
Sílica livre 
Diminui a retração durante os processos de 
sazonamento e queima; reduz a plasticidade 
da argila 
Silicatos e fosfatos 
São fundentes, alguns aumentam a 
resistência da cerâmica 
Sais solúveis 
Propiciam o aparecimento de eflorescências 
nos componentes cerâmicos 
Fonte: ABNT NBR 5645:1991 
 
2.4 – Principais ensaios de caracterização da matéria-
prima 
A cerâmica possui diversos ensaios de caracterização para comprovar 
determinadas propriedades, em função das especificações do componente a ser fabricado. 
Os ensaios realizados diretamente na matéria-prima possuem o fito de analisar a 
moldagem e secagem do corpo, os demais ensaios verificam o processo de produção no 
produto final. 
 
2.5 – Ensaios visando à identificação da composição 
química e mineralógica da matéria-prima 
O método mais rápido de determinar a composição química dos materiais 
cerâmicos é a fluorescência de raios X. Ou podendo recorrer análises como, difração de 
raio X, análise térmica, microscopia ótica e eletrônica, espectroscopia no infravermelho 
e análise química. Esse dado importante é apresentado pelo aparelho em intensidades, 
demonstrado no gráfico a seguir, representando a pureza do material 
Sendo uma das técnicas mais comuns, a difração de raios X que mostra picos 
identificando os elementos no difratograma. 
 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 16 
 
Materiais de Construção Civil II 
Figura 2.2: Elementos da argila e suas funções 
 
Fonte: IBRACON (p. 568) 
 
2.5.1 – Identificação dos elementos constituintes por análise térmica 
A análise térmica, analisa as mudanças das propriedades químicas e físicas da 
argila quando submetida a alterações de temperatura, o teste principal é o ATD e este 
analisa a variação de temperatura de uma amostra ao longo de ciclos de aquecimento e 
resfriamento, comparando com uma peça controle. TG é a variação da massa em 
decorrência da temperatura e é possível calcular o total de massa perdida pela área da 
curva de DTA. 
Figura 2.3: Elementos da argila e suas funções 
 
Fonte: ABNT NBR 5645:1991 
 
Figura 2.4: Elementos da argila e suas funções 
 
Fonte: ABNT NBR 5645:1991 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 17 
 
Materiais de Construção Civil II 
2.6 – Ensaios visando à caracterização física da argila 
Os ensaios deferidos abaixo são de extrema importância para avaliar a distribuição 
granulométrica e dos índices de plasticidade da argila que compõe a cerâmica. 
2.6.1 – Distribuição granulométrica 
O material argiloso é um pó fino e seus grãos são menores que 2µm, essa menor 
parte chamada de argila é quem influencia na porosidade e na resistência da cerâmica 
vermelha, quando é adicionada de água na quantidade certa torna-se um material muito 
plástico que pode ir ao fogo em altas temperaturas e ser fundida para criar cerâmicas. Para 
obter a argila, sua matéria prima passa pelo processo de laminação a fim de alcançar o 
tamanho desejado dos grãos e a granulometria pode ser feita por peneiramento, porém é 
um método pouco preciso. Os meios mais precisos de obter a curva granulométrica são 
por meio da difração a laser e a determinação da sedimentação por absorção de raio X. 
2.6.2 – Plasticidade 
A argila tem sua plasticidade em decorrência das tensões superficiais de atração 
da água misturada com os argilominerais, essa combinação tem característica lubrificante 
que permite os lamares dos argilominerais deslizarem sob a ação de uma tensão. Para 
massa se tornar plástica é necessário adicionar a quantidade ideal, uma vez que muita 
água é colocada a cerâmica vermelha será comprometida, pois terá um aumento de sua 
porosidade, a secagem de mais água do que o necessário também pode deformar e causar 
fissuras pelas elevadas contrações da argila nesses processos, portanto a cerâmica final 
terá sua resistência gravemente afetada. Pouca água na mistura, ela não terá tanta 
propriedade plástica e, portanto, será mais difícil sua extrusão. 
 
Figura 2.5: Elementos da argila e suas funções 
 
Fonte: Portal Virtuhab (2021) 
 
Limites de Atterberg são medidas que mostram a plasticidade de um solo, existem 
dois limites o LP (Limite de Plasticidade), que indica o limite do teor de água em que o 
material passa do estado original e começa a ganhar plasticidade com o acréscimo de 
água, e LL (Limite de Liquidez), que é o limite o qual o teor de água faz com que o 
material passe do estado plástico para um estado liquefeito com o acréscimo de água. Há 
também o IP (Índice de Plasticidade) que é dado pela subtração do LL pelo LP. 
 
 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 18 
 
Materiais de Construção Civil II 
Figura 2.8: Limite de liquidez 
Fonte: ABNT NBR 6459:2016 
Figura 2.6: Elementos da argila e suas funções 
 
Fonte: Repositório UNESP 
 
Segundo a ABNT NBR 7180:2016, para determinar o limite de plasticidade é 
preciso ser possível formar um cilindro de aproximadamente 3mm de diâmetro e 100mm 
a 150mm de comprimento com as mãos sem que a argila se rompa ou fissure. 
 
Figura 2.7: Elementos da argila e suas funções 
 
Fonte: Repositório UNESP 
 
O método para determinar o Limite de Liquidez descrito na ABNT NBR 
6459:2016 é realizado pelo aparelho de Casagrande, que consiste num aparelho que aplica 
de forma sucessivas quedas de 1cm no prato com a argila. Essas quedas têm intensidade 
constante e o limite ocorre quando é preciso 25 quedas para fechar o sulco feito na argila. 
 
 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 19 
 
Materiais de Construção Civil II 
Fonte: Anicer 
Figura 2.9:Tijolos maciço cerâmicos 
Figura 2.10: Máquina de deformação 
Fonte: Gelenski 
Fonte: Gelenski 
São feitos ensaios de caracterização da matéria prima em corpos de provas 
retangulares, esses corpos de prova podem ser conformados por meio de prensagem ou 
extrusão do material e ele é identificado, logo depois é aferido as dimensões lineares 
dimensões lineares do CP, massa específica e resistência à flexão. Em seguida ele passa 
pelo processo de secagem em estufa até obter uma umidade de 1%, depois é realizado 
uma queima controlada que pode chegar de 800°C a 1000°C. 
Após o resfriamento são feitos os ensaios de caracterização que medem a 
deformação linear, resistência a flexão, porosidade, massa específica e absorção de água. 
 
 
 
2.7 – Característica da fabricação de cerâmica 
 
2.7.1 – Umidade de conformação 
É o teor de água para conformar uma massa de argila plástica ideal, é um valor 
dentro do limite de plasticidade e é obtido por meio de testes até chegar no valor ideal o 
qual não causará fissuras quando a massa passar pelo processo de extrusão do CP. 
2.7.2 – Contração linear 
É o quão a cerâmica irá deformar após a queima, é aferido as dimensões lineares 
dos corpos de prova e é calculado com base nas medições da cerâmica após a queima. 
Quanto mais calor for inserido no forno da queima, mais o bloco cerâmico pode ter suas 
dimensões distorcidas. 
2.7.3 – Massa específica 
É a relação massa/volume do bloco cerâmico, o valor é calculado com a massa 
ainda plástica após a extrusão, logo após a secagem onde a argila está semi sólida e por 
fim após a queima. Quanto mais calor for inserido no forno da queima, maior será sua 
massa específica. 
2.7.4 – Porosidade 
Depende do tipo de argila utilizada e do teor de umidade na massa na etapa de 
conformação. Em resumo, a porosidade está associada com a maneira em que os 
argilominerais estão agrupados, logo os esses argilominerais, a quantidade de água na 
mistura e as alterações volumétricas estão diretamente associadas com a porosidade. De 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 20 
 
Materiais de Construção Civil II 
Fonte: Biopdi 
Fonte: IBRACON (p. 574) 
Tabela 2.2: Tabela de comparação entre os diferentes tipos de cerâmicas 
praxe, quanto mais água, maior serão as contrações e, portanto, a porosidade e a 
permeabilidade da argila serão maiores. Outro fator é a temperatura/tempo de queima, 
quanto maior esses fatores, menos porosa será a cerâmica, pois os argilominerais se 
fundirão mais, diminuindo a porosidade, aumentando sua massa específica e resistência. 
2.7.5 – Tensão de ruptura à flexão 
É uma característica medida nos corpos de prova logo após a conformação e 
depois da queima, é uma propriedade muito importante medida através de um ensaio de 
resistência à flexão de dois apoios. 
 
 
 
A seguir, os valores de tensão e absorção recomendados pela literatura: 
 
 
 
 
2.8 – Fabricação de componentes de cerâmica vermelha
 
O processo de fabricação da cerâmica vermelha consiste em 5 etapas, a preparação 
da matéria prima, moldagem, secagem, queima e resfriamento. Cada uma das etapas são 
importantes e podem dar características para o produto final de cerâmica vermelha, 
Figura 2.11: Ilustração do equipamento 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 21 
 
Materiais de Construção Civil II 
Figura 2.12: Jazida em Itu 
Fonte: 
Fonte: Cerâmica São João Itu 
sobretudo características prejudiciais quando alguma etapa é feita em desacordo com as 
normas e procedimentos técnicos. 
 
A argila é um material terroso, fino e é 
extraído a céu aberto, porém elas podem conter 
impurezas como material orgânico e partículas 
maiores em sua composição, por isso precisa de uma 
preparação antes de ser conformada. 
 
 
 
2.8.1 – Preparação da matéria prima 
O processo de fabricação de componentes cerâmicos consiste em uma primeira 
etapa, que não é propriamente um processo de produção, é a extração da argila, que em 
grande parte das cerâmicas é utilizado o produto natural. As argilas são retiradas das 
lavras e levadas para as indústrias onde passam por uma redução granulométrica, 
mistura e homogeneização. 
Após a extração e a redução granulométrica, ocorre a eliminação de impurezas 
que possam prejudicar a matéria-prima, adicionando água para obter a plasticidade 
necessária. A argila é exposta à intempérie durante 1 a 12 meses, de modo que ocorram 
alterações de suas características, como a desagregação dos torrões, o aumento da 
reatividade e a lixiviação de sais solúveis. Este processo é chamado de sazonamento. 
É muito comum misturar duas argilas diferentes para suprir as especificações que 
estão faltando na argila original. Nesse processo também ocorre a laminação que vai 
amassar e triturar os torrões e grãos maiores do que o tamanho desejado para a argila, 
após esse processo é ajustado o teor de água para formar uma massa plástica facilitando 
a extrusão. 
Após esta etapa, a argila deve ser moída por via úmida (umidade entre 20 e 
30%) e moldada pela máquina extrusora (maromba) a vácuo, onde a massa é 
impulsionada por meio de parafusos sem fim, passando através de uma boquilha e recebe 
o formato e dimensões desejados, obtendo as peças de tijolos de furos e blocos. O material 
também pode ser prensado para fabricação de telhas cerâmicas. Em seguida, as peças são 
cortadas nas dimensões padronizadas para cada produto e de acordo com os padrões da 
norma ABNT NBR 15270:2017. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 22 
 
Materiais de Construção Civil II 
Figura 2.13: Maromba à vácuo 
 
Fonte: Duarte Indústria Metalúrgica (2021) 
 
Depois, no processo da secagem o material é levado para fornos (secagem 
artificial com duração média de 3 dias) ou secos ao ar livre (secagem natural com duração 
de 10 a 30 dias), deixando as peças prontas para a etapa da queima do produto cerâmico. 
A partir desta fase, as argilas são sintetizadas a partir de altas temperaturas, 
provocando transformações físico-químicas na massa, modificando as 
características de cru em propriedades cerâmicas. Até 150°C, ocorre a evaporação 
da água livre. Até cerca de 600°C, ocorre a perda de água adsorvida. E entre 800°C 
e 1100°C, ocorre a sinterização ou vitrificação da argila. É uma etapa essencial, a qual 
determina o correto desenvolvimento das propriedades finais do produto, como a 
característica de resistência do bloco cerâmico, sem que surjam problemas de fissuração 
ou de “coração negro” (parte central do material de cor cinza ou preta). Por fim, ocorre o 
processo de resfriamento lento, que pode durar entre 8 e 24 horas. 
 
Figura 2.14: Processo de fabricação de materiais cerâmicos 
 
Fonte: Associação Brasileira de Cerâmica (2021) 
 
 
 
 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 23 
 
Materiais de Construção Civil II 
2.9 – Componentes de cerâmica vermelha 
Os principais componentes de cerâmica vermelha são os tijolos maciços, os 
blocos cerâmicos, as telhas, os tubos cerâmicos, as tavelas e os elementos vazados. 
Os dois primeiros componentes citados são bastante utilizados para a construção de 
alvenarias e são fabricados por extrusão ou prensagem, entretanto podem ser 
diferenciados pela medida da altura, visto que os blocos possuem altura superior a 115 
mm. As telhas, por sua vez, são componentes que, em conjunto com acessórios, podem 
ser utilizados para a construção de telhados e são moldados por extrusão com posterior 
prensagem. Enquanto os tubos cerâmicos, também denominados manilhas, são 
componentes utilizados para a canalização de águas pluviais e esgotos, embora venham 
perdendo espaço para outras alternativas, como tubo PVC, principalmente pelos custos 
de instalação e manutenção. 
 
2.9.1 – Tijolos maciços 
Os tijolos maciços são componentes que possuem forma paralelepipédica, 
podendo apresentar rebaixos de fabricação em uma das faces de maior área. Podem ser 
classificados em comuns e especiais, de acordo com as dimensões nominais apresentadas.Assim, tijolos maciços com dimensões de 19 x 9 x 5,7 cm ou de 19 x 9 x 9 cm são 
considerados comuns, enquanto os que são fabricados com dimensões diversas das 
especificadas são denominados, segundo a NBR 15270:2017, tijolos especiais. Este 
componente possui resistência a compressão entre 1,5 MPa e 20 MPa; elevada absorção 
de água (entre 15% e 25%), o que melhora a aderência à argamassa; e facilidade de corte. 
 
 
 
 
2.9.2 – Blocos cerâmicos 
Os blocos são produzidos em diversas formas e com furos paralelos a uma de 
suas faces, que podem ter função de vedação e/ou estrutural. Os blocos de vedação 
suportam somente o peso da alvenaria e tem por função separar (“vedar”) ambientes 
de uma edificação, enquanto os blocos estruturais têm por função sustentar todas as 
cargas de uma edificação, sem a necessidade de elementos estruturais, como pilares 
e vigas. Os blocos de vedação possuem furos horizontais ou verticais e os blocos 
estruturais possuem somente furos verticais, podendo ser classificados em blocos com 
paredes vazadas, blocos com paredes maciças e blocos perfurados. Além destes, existem 
outros termos importantes para o assunto, como canaleta em J, canaleta em U, desvio em 
relação ao esquadro ou flecha para verificação de planeza das faces, que podem ser 
verificados na norma ABNT NBR 15270-1:2017. 
 
A alvenaria construída com tijolos geralmente possui um preço 
mais elevado em comparação a alvenaria de blocos, visto que, 
devido a menores medidas de altura e a maiores quantidades de 
juntas, exige um consumo maior de argamassa (representa a 
maior “fatia” do custo da construção). 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 24 
 
Materiais de Construção Civil II 
Figura 2.15: Blocos cerâmicos utilizados para a construção de alvenarias 
 
 
 
 
Fonte: IBRACON (p. 579) 
 
Os blocos e tijolos são comercializados conforme sua aplicação, vedação (VED) 
ou estrutural (EST), e de acordo com os requisitos estabelecidos na Tabelas 1. A 
classificação VED indica uso exclusivo para vedação, podendo ser VED15 ou VED30. 
Enquanto a classificação EST indica uso estrutural e uso como vedação racionalizada, 
podendo ser EST40, EST60, EST80 e outras. As denominações 15, 30, 40, e assim por 
diante, indicam a resistência característica mínima do bloco ou tijolo em quilograma-
força por centímetro quadrado (kgf/cm2), aproximando 1 kgf/cm2 igual a 0,1 MPa. 
 
Tabela 2.3: Requisitos mínimos conforme aplicação 
 
 
Classe 
Aplicação 
Tipo de construção 
Vedação Estrutural 
Geral Racionalizada Um único 
pavimento 
Até dois 
pavimentos 
Acima de 
dois 
pavimentos 
VED X X 
EST X X X X 
 
 
Largura 
mínima 
do bloco 
e tijolo 
Todas as larguras são aplicáveis. 
Blocos e tijolos com largura de 70 mm, 
admitidos, excepcionalmente, somente 
em funções secundárias (como em 
shafts ou pequenos enchimentos) e 
respaldados por projeto com 
identificação de responsabilidade 
técnica. 
 
 
 
 
90 mm 
 
 
 
 
115 mm 
 
 
 
 
140 mm 
Fonte: Adaptado da ABNT NBR 15270-1:2017. 
 
Os blocos cerâmicos podem ser fabricados em diversas dimensões, havendo uma 
tendência à modularidade. Esta tendência diz respeito ao estabelecimento de um módulo 
básico de 10 cm, sendo as dimensões dos blocos múltiplas desta medida. A dimensão 
modular também considera a espessura da junta de argamassa, ou seja, para as dimensões 
modulares de 10 cm (largura) x 20 cm (altura) x 40 cm (comprimento) com 1 cm de junta, 
temos o bloco de dimensões 9 cm x 19 cm x 39 cm. 
 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 25 
 
Materiais de Construção Civil II 
Figura 2.16: Modulação de fiada de blocos cerâmicos com juntas amarradas 
 
Fonte: Blog da Liga (2020) 
 
A alvenaria de blocos cerâmicos apresenta propriedades muito importantes de 
acordo com as exigências de projeto, como precisão dimensional, boa resistência à 
compressão, isolamento térmico e acústico, resistência ao fogo e à penetração da 
chuva. Dentre estas propriedades que podem ser analisadas, três são consideradas 
fundamentais e constituem os parâmetros de controle dos blocos. Estas são: a resistência 
à compressão; a precisão dimensional e o índice de absorção. 
A resistência do bloco depende dos matéria-prima utilizada na fabricação do bloco 
assim como do processo de queima. Em geral, considera-se a resistência como um 
indicador de qualidade do bloco. Devido à importância deste parâmetro, a norma ABNT 
NBR 15270-2:2017 define um procedimento a ser utilizado para estimar a resistência à 
compressão de um lote. 
O valor de resistência mínima para bloco estrutural é 3 MPa, sendo a resistência 
de 6 MPa o valor mais comum no mercado. A demanda por prédios mais altos tem 
incentivado algumas fábricas a disponibilizarem blocos de 10, 15 e 18 MPa. 
O resultado da racionalização em alvenaria estrutural exige um controle rigoroso 
de vários aspectos dos blocos. Uma boa modulação tanto horizontal quanto vertical 
dependerá das dimensões dos blocos. Por outro lado, o prumo lateral afeita diretamente o 
consumo de material necessário para o revestimento das paredes. Variações grandes nas 
espessuras das paredes podem afetar a resistência 
Assim é muito importante realizar o controle das dimensões para manter estas 
dentro dos limites estabelecidos pela norma. A figura mostra os parâmetros de controle e 
as posições onde devem ser medidos. 
 
 
 
 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 26 
 
Materiais de Construção Civil II 
 
Figura 2.17: Determinação das medidas das dimensões efetivas das faces 
 
Fonte: ABNT NBR 15270-2:2017 
 
O índice de absorção, por sua vez, permite definir a quantidade de água que 
um bloco é capaz de absorver e serve como um indicador de qualidade também. O 
índice representa a proporção, em relação a sua massa é capaz de absorver. É um 
indicador importante pois a penetração de água e outros agentes agressivos por absorção 
leva a várias patologias e deve ser controlado. A norma estabelece os requisitos para seu 
uso na alvenaria estrutural. 
Os blocos, quando assentados entram em contato com a argamassa em estado 
plástico, que contém a quantidade de água necessária para garantir a trabalhabilidade no 
assentamento e a hidratação correta do cimento. O bloco ao absorver parte da água da 
mistura pode prejudicar o processo de hidratação. 
Para prevenir estes problemas a norma estabelece um índice de absorção de água 
inicial (AAI) que mede a capacidade de absorção inicial, fixando os valores aceitáveis 
para garantir o processo de hidratação. 
A absorção inicial representa a quantidade de água, absorvida por capilaridade 
através de uma área patrão de 193,55 cm², em 1 mm, por um bloco imerso 3 mm em água. 
Este valor deve estar entre 5 e 25 g/mm/Área padrão. 
2.9.3 – Telhas cerâmicas 
Estes são os principais componentes utilizados para a construção de telhados, 
possuem diversas características geométricas e tipos de fixação. São produzidas de forma 
a não permitir a passagem de água, quando submetida à ação concomitante de chuva e 
vento. Além de atenderem à exigência de impermeabilidade, devem apresentar 
retilineidade e planidade para que não haja problemas de encaixe e no desempenho 
do telhado. A absorção de água deste componente deve ser limitada, para que não 
surjam esforços de tração ou compressão devido à retração por evaporação ou 
expansão por elevada absorção. Até a massa da telha deve ser controlada de acordo 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 27 
 
Materiais de Construção Civil II 
com o dimensionamento do telhado, para que não ocorra movimentações que 
prejudiquem o comportamento da estrutura. 
Segundo a ABNT NBR 15310:2009, a classificação dos tipos de telhas é função 
de suas características geométricas e do tipo de fixação, havendo quatro tipos. 
Inicialmente, existem as telhas planas de encaixe, que se encaixam por meio de sulcos 
e saliências, apresentando pinos, ou pinos e furos de amarração, para fixação na estrutura 
de apoio.As telhas compostas de encaixe, por sua vez, possuem geometria formada 
por capa e canal no mesmo componente, para permitir o encaixe entre si, possuem 
pinos, ou pinos e furos de amarração, para fixação na estrutura de apoio. As telhas 
simples de sobreposição são formadas pelos componentes capa e canal 
independentes. A concavidade ou convexidade define a utilização como canal ou capa 
respectivamente. O canal deve apresentar pinos, furos ou pinos e furos de amarração, para 
fixação na estrutura de apoio; a capa está dispensada de apresentar furos ou pinos. As 
telhas planas de sobreposição somente se sobrepõem e que podem ter pinos para o 
encaixe na estrutura de apoio ou pinos e furos de amarração para fixação. 
Em média, o peso por unidade varia entre 2,5 kg e 3,6 kg, dependendo do 
fabricante. O rendimento desse tipo de telha costuma ser de 25 peças por m² e a inclinação 
exigida é de, pelo menos, 25%. É possível encontrá-la em diversas cores, além de opções 
esmaltadas. 
 
 
 
 
Figura 2.18: Tipos de telhas: plana de encaixe, composta de encaixe, simples de sobreposição e 
plana de sobreposição, respectivamente 
 
Fonte: IBRACON (p. 582) 
 
Além das propriedades mencionadas, a resistência mecânica deste componente 
deve ser compatível com os modos de transporte e de montagem do telhado. O ensaio 
mais utilizado para determinação desta propriedade é a o ensaio de ruptura à flexão. As 
cargas de ruptura à flexão não devem ser inferiores às indicadas na tabela abaixo. 
 
 
 
 
A telha colonial é um modelo de telha cerâmica simples de 
sobreposição bastante utilizado em projetos residenciais. Com um 
formato arredondado, essa é uma telha bem tradicional e presente 
em boa parte dos telhados. 
 
 
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Materiais de Construção Civil II 
Tabela 2.4: Tipos de telhas e cargas de ruptura 
Tipos de telhas Exemplos Cargas N (kgf) 
Planas de encaixe Telhas francesas 1000 (100) 
Compostas de encaixe Telhas romanas 1300 (130) 
 
 
Simples de sobreposição 
Telhas capa e canal colonial 
1000 (100) 
Telhas planas 
Telhas paulista 
Telhas Piauí 
Planas de sobreposição Telhas alemã e outras 
Fonte: Adaptado da ABNT NBR 15310:2009 
 
Tabela 2.5: Exigências de fabricação para telhas cerâmicas 
Características da telha Especificação da norma 
Retilineidade Telhas planas: ≤ 1% do comprimento efetivo e ≤ 1% 
da largura efetiva 
Telhas simples de sobreposição e telhas compostas 
de encaixe: ≤ 1% da largura efetiva 
Planaridade ≤ 5 mm 
Tolerância dimensional ± 2,0% em relação às dimensões especificadas na 
norma 
Altura do pino Em telhas prensadas: ≥ 7 mm 
Em telhas extrudadas: : ≥ 3 mm 
Massa da telha seca No máximo 6% superior ao valor especificado no 
projeto do modelo da telha 
Absorção de água Em clima temperado ou tropical: ≤ 20% 
Em climas frios e temperados: ≤ 12% 
Em clima muito frio ou úmido, durante longos 
períodos, sujeitos a ciclos frequentes de gelo e 
degelo: ≤ 7% 
Impermeabilidade Não apresentar vazamentos ou formação de gotas em 
sua face inferior, ao longo do ensaio 
Características visuais São admitidos pequenos defeitos que não 
prejudiquem seu desempenho 
Sonoridade A telha deve apresentar som semelhante ao metálico, 
quando suspensa por uma extremidade e percutida 
Fonte: Adaptado do IBRACON (p. 584) 
 
2.9.4 – Tubos cerâmicos 
Os tubos cerâmicos, ou manilhas, são utilizados para a canalização de águas 
pluviais e esgotos. São cilíndricos e podem ser retos ou fabricados com uma bolsa em 
uma das extremidades, que permite o encaixe diretamente com o tubo seguinte (tubos de 
ponta e bolsa). Para estes tubos, as juntas podem ser feitas de argamassa, betume ou 
elásticas, sendo as de betume semirrígidas e por isso mais duráveis. 
Durante o processo de queima, alguns tubos podem ser vidrados (nas duas faces 
ou apenas na face interna) com o lançamento de cloreto de sódio ao forno, o que lhes 
confere maior impermeabilidade. 
As dimensões dos tubos devem seguir o indicado na ABNT NBR 5645:1991. O 
diâmetro nominal varia entre 75 mm e 600 mm, enquanto o comprimento nominal pode 
ser de 600 mm, 800 mm, 1000 mm, 1250 mm, 1500 mm ou 2000 mm. 
 
 
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Materiais de Construção Civil II 
Considerando as principais propriedades para a especificação de um tubo 
cerâmico de qualidade, observe as tabelas abaixo. 
 
Tabela 2.6: Resistência à compressão. 
Diâmetro 
nominal DN 
 
75 
 
100 
 
150 
 
200 
 
250 
 
300 
 
350 
 
375 
 
400 
 
450 
 
500 
 
600 
Resistência 
(N/m) 
15000 15000 15000 15000 16000 17000 19000 20000 22000 25000 28000 35000 
Nota: Caso algum tubo rompa com valor inferior a 90% do especificado, o lote deve ser rejeitado. 
Fonte: Adaptado da ABNT NBR 5645:1991 
 
Tabela 2.7: Exigências de fabricação para tubos cerâmicos. 
Características do tubo Especificação da norma 
Aspecto visual Não deve apresentar trincas e falhas 
Sonoridade Apresentar som característico de perfeita homogeneidade 
do material, quando submetido à percussão com martelo 
de madeira 
Permeabilidade Não apresentar vazamentos, quando submetido a uma 
pressão hidrostática interna de 70 kPa. É tolerada a 
formação de gotas na face externa do tubo, desde que 
estas não se desloquem sobre o tubo. O tempo de ensaio 
varia de 7 a 15 minutos, em função na espessura do tubo 
Absorção de água ≤ 10% 
Resistência química Resistir à ação química das águas puras, pluviais, servidas 
e residuárias, com exceção das que contenham ácido 
fluorídrico, e de solos de qualquer natureza. A perda de 
massa após ataque por soluções ácidas, durante 48 horas, 
deve ser inferior a 1% 
Fonte: Adaptado da ABNT NBR 5645:1991 
 
As principais vantagens dos dutos de cerâmica incluem a simplicidade de 
fabricação, manutenção e reparo; as baixas taxas de rugosidade interna dos tubos de 
cerâmica, que fornecem uma alta vazão e uma eliminação suave do sedimento pelas 
paredes; a alta resistência mecânica; a resistência a temperaturas extremas; a inércia 
química; e a proteção confiável ao meio ambiente contra o contato com o conteúdo do 
esgoto. 
Como regra, as redes de esgoto são colocadas no solo, onde são submetidas a 
cargas estáticas e dinâmicas significativas. Com alta dureza e resistência ao estresse 
mecânico, a cerâmica garante a invariância da geometria da tubulação e elimina o 
aparecimento de rachaduras ou fraturas durante a operação. 
Ao contrário do plástico e do ferro fundido, a cerâmica não é exposta a mudanças 
bruscas de temperatura. Isso garante a integridade e a impermeabilidade dos tubos de 
esgoto de cerâmica, independentemente dos indicadores de temperatura dos ambientes 
externo ou interno. 
Entretanto, as vantagens que a cerâmica demonstra em comparação com o metal 
e o plástico não permitem ignorar suas desvantagens, que incluem fragilidade, 
instabilidade a temperaturas baixas, a complexidade do processamento "frio", a 
 
 
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grande gravidade específica, a complexidade de transporte e instalação e o alto custo 
para a construção em pequena escala de redes de drenagem e esgoto. 
Apesar da alta resistência mecânica e resistência a cargas estáticas e dinâmicas, a 
cerâmica é um material muito frágil. Choques, mudanças repentinas na pressão interna 
ou externa, estresse mecânico durante a instalação são capazes de destruir o tubo. Uma 
desvantagem significativa do material é sua instabilidade a temperaturas negativas. Como 
resultado, tubos de cerâmica não são usados em regiões adversas. 
 
2.9.5 – Outros produtos cerâmicos 
Há outros tipos de produtos de cerâmica vermelha disponíveis comercialmente, 
produzidos em quantidades menores que os demais componentes e divididos em: 
elementos vazados, como cobogós; ladrilhos e lajotas cerâmicas, utilizadas em pisos; 
plaquetas, utilizadas para revestimento de paredes; pingadeiras, utilizadas na parte 
superior de murose peitoris (evitar infiltração nas paredes); e tavelas, utilizadas em lajes 
volterranas. 
 
Figura 2.19: Cobogó cerâmico Figura 2.20: Lajotas cerâmicas Figura 2.21: Plaquetas cerâmicas 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Leroy Merlin (2021) Fonte: Lajoteiro (2021) Fonte: Armazém Cerâmico (2021) 
 
Figura 2.22: Laje treliçada com tavelas (volterranas) 
 
Fonte: Escola Engenharia (2021) 
 
2.10 – Materiais cerâmicos para acabamentos e aparelhos 
O revestimento cerâmico constitui-se de um sistema em que a qualidade de seu 
funcionamento depende de alguns fatores: 
1. Qualidade da base ou substrato; 
2. Qualidade do chapisco; 
3. Qualidade da placa em função do local de uso; 
4. Correta especificação de todo o sistema; 
 
 
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Materiais de Construção Civil II 
5. Correto assentamento. 
Estes fatores, portanto, são influenciados por uma correta preparação e 
aplicação da argamassa de rejunte e de uma mão de obra adequadamente treinada. 
Os revestimentos cerâmicos, se bem especificados em função do local de uso e bem 
assentados, apresentam excelente durabilidade, pois são materiais considerados inertes. 
Também, podem proteger as estruturas dos edifícios com relação a incêndio, pois são 
materiais não inflamáveis e de baixa condutividade térmica. Além destas propriedades, 
possibilitam diversas possibilidades de decoração e design aliadas ao baixo custo. 
As especificações do local de uso dizem respeito à absorção de água, à expansão 
por umidade e à resistência mecânica da base da placa. Posteriormente, deve-se 
especificar a facilidade de limpeza, o coeficiente de atrito, a dureza (para resistir ao risco 
proporcionado por sujeira nos calçados), a resistência à abrasão e a resistência ao ataque 
químico. Na fabricação de uma peça cerâmica, estas propriedades devem ser alcançadas 
concomitantemente ao baixo custo, alta absorção de água e baixa carga de ruptura 
admissível para o local. 
 
2.11 – Processo de fabricação da cerâmica branca 
O início da produção da cerâmica branca nada difere do processo produtivo da 
cerâmica vermelha. Porém, visto que a cerâmica branca é utilizada para acabamento, 
promove-se etapas de esmaltação na fabricação deste material. 
 
Figura 2.23: Fabricação de revestimentos cerâmicos 
 
Fonte: IBRACON (p. 595) 
 
Normalmente, a maioria dos produtos cerâmicos é retirada dos fornos, 
inspecionada e remetida ao consumo. Alguns produtos, no entanto, requerem 
processamento adicional para atender a algumas características, não possíveis de 
serem obtidas durante o processo de fabricação. O processamento pós-queima recebe 
o nome genérico de acabamento e pode incluir polimento, corte, furação, etc. Muitos 
produtos cerâmicos, como louça sanitária, louça de mesa, isoladores elétricos, 
materiais de revestimento e outros, recebem uma camada fina e contínua de um 
material denominado de esmalte ou vidrado, que após a queima adquire o aspecto 
 
 
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Materiais de Construção Civil II 
vítreo. Esta camada vítrea contribui para os aspectos estéticos, higiênicos e melhoria 
de algumas propriedades como a mecânica e a elétrica. 
 
Figura 2.24: Esquema de uma placa cerâmica 
 
Fonte: IBRACON (p. 594) 
 
Muitos materiais também são submetidos a uma decoração, a qual pode ser feita 
por diversos métodos, como serigrafia, decalcomania, pincel e outros. Neste caso são 
utilizadas tintas que adquirem suas características finais após a queima das peças. 
As composições dos esmaltes (vidrados) são inúmeras e sua formulação depende 
das características do corpo cerâmico, das características finais do esmalte e da 
temperatura de queima. Geralmente, são obtidos a partir de compostos minerais, que 
constituem seus três componentes básicos: elementos fundentes (chumbo, magnésio, 
cálcio e sódio); elementos opacificadores e refratários (estanho, zircônio e alumínio); e 
elementos vítreos (quartzo e feldspato). Esta esmaltação pode ser realizada por aplicação 
a velo, a disco, com aerógrafo ou por contato (pincel). 
 
 Figura 2.25: Esmaltação a velo Figura 2.26: Esmaltação com aerógrafo 
 
 
 
 
 
 
 Fonte: NETO, A. M. (2009, p. 9) Fonte: 123RF (2021) 
 
2.12 – Características geométricas 
O controle das dimensões e formato dos revestimentos cerâmicos é fundamental 
para se garantir a qualidade do produto. Produtos que apresentam significativas variações 
dimensionais e/ou desvios da forma podem prejudicar os efeitos estéticos obtidos com as 
peças assentadas. Os parâmetros dimensionais também influenciam a seleção, estocagem 
 
 
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Materiais de Construção Civil II 
e distribuição dos produtos, aumentando os custos operacionais quando se tem de 
trabalhar com várias bitolas. A obtenção de produtos capazes de atender os requisitos 
geométricos está diretamente ligada às características do processo de fabricação e com a 
estabilidade da massa utilizada 
A ABNT NBR ISO 10545-2/2020 estabelece os métodos para a determinação das 
características dimensionais (comprimento, largura, espessura, retitude dos lados, 
ortogonalidade, curvatura da superfície) e da qualidade superficial das placas 
cerâmicas. 
As tolerâncias admitidas pela norma são em função das dimensões nominais das 
placas, ou seja, placas maiores têm variações dimensionais permitidas maiores. No 
entanto, devido à retração que ocorre durante a queima, as dimensões reais das placas 
quase sempre diferem das dimensões nominais. 
Para que seja possível assentar as placas com rejuntamento adequado, os 
fabricantes identificam nas embalagens o número do lote, o que tem tolerâncias próprias 
de variações dimensionais. Logo, o usuário deve adquirir revestimentos sempre de um 
mesmo lote para evitar peças com variações geométricas diferentes definidas nesses 
calibramentos. 
 
Figura 2.27: Características geométricas 
 
Fonte: Cerâmica Industrial (2021) 
 
2.13 – Características técnicas 
As placas cerâmicas disponíveis comercialmente apresentam características 
físicas e químicas diversas. O seu desempenho, quando assentadas, depende das 
condições de uso e do ambiente às quais estarão sujeitas. Assim, para uma correta 
especificação, é imprescindível o conhecimento dessas características. 
A absorção de água é uma propriedade do corpo cerâmico e está diretamente 
relacionada com a porosidade da peça. Outras características como a resistência ao 
 
 
ENGENHARIA CIVIL 34 
 
Materiais de Construção Civil II 
impacto, a resistência à flexão, a resistência ao congelamento, a expansão por 
umidade e a resistência química estão associadas com a absorção de água. Fato este que 
justifica a presença desta característica, por exigência de norma, na embalagem de 
produtos cerâmicos. Os revestimentos cerâmicos possuem uma variação de absorção de 
água desde absorção quase zero para porcelanatos até cerca de 20% de absorção para 
azulejos. 
O método de ensaio, de acordo com a ABNT NBR ISO 10545-3/2020, consiste 
em pesar a peça após secagem em estufa (o tempo necessário para o alcance do peso 
constante), colocar a placa cerâmica em uma câmara à vácuo para a impregnação de água 
e pesá-la novamente. A absorção de água será a diferença de peso expressa em 
porcentagem, conforme a equação: 
𝐸𝑉 = 100 𝑥
(𝑚2 − 𝑚1)
𝑚1
 
Onde, m1 é a massa da placa seca m2 é a massa da placa impregnada pela imersão sob 
vácuo 
A faixa de absorção de água é um dado importante na especificação de placas 
cerâmicas para utilização em locais onde as placas estão sujeitas a cargas diferentes, 
como, por exemplo, em pisos industriais, pisos em áreas públicas, garagens, paredes, 
fachadas. 
A resistência mecânica ao impacto refere-se à capacidade da placa de resistir a 
impactos, como queda de objetos pesados ou pontiagudos, e é uma característica 
necessária em locais sujeitos a fortes impactos, onde se trabalha com cargas pesadas. A 
avaliação desta propriedade