AULA 1 MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO pdf

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1. INTRODUÇÃO AOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 
Os materiais de construção são definidos como todo e qualquer material 
utilizado na construção de uma edificação, desde a locação e infraestrutura da 
obra até a fase de acabamento, passando desde um simples prego até os mais 
conhecidos materiais, como o cimento. 
A expressão “materiais de construção”, portanto, abrange uma gama 
extensa de materiais, dos quais estudaremos alguns dos principais, que 
denominamos “Materiais de Construção Básicos”. 
Na construção civil temos materiais que são utilizados a muitos anos da 
mesma forma, como o concreto, e outros que evoluem constantemente. E a 
evolução dos materiais de construção não é um processo recente, pois teve 
início desde os povos primitivos, que utilizavam os materiais assim como os 
encontravam na natureza, sem qualquer transformação. Com a evolução do 
homem surgem necessidades que levam à transformação desses materiais de 
uma maneira simplificada, a fim de facilitar seu uso ou de criar novos materiais 
a partir deles. Assim, o homem começa a moldar a argila, a cortar a madeira e a 
lapidar a pedra. Outro exemplo de evolução foi a descoberta do concreto que 
surgiu da necessidade do homem de um material resistente como a pedra, mas 
de moldagem mais fácil. 
Perceba que os materiais continuam evoluindo para satisfazer as 
necessidades do homem e de forma cada vez mais rápida, com exigências cada 
vez maiores quanto a sua qualidade, durabilidade e custo. Além disso, há um 
cenário sustentável no qual a produção e o emprego dos materiais de construção 
devem considerar a questão ambiental. 
Nenhuma obra é feita sem materiais e a qualidade e durabilidade de uma 
construção dependem diretamente da qualidade e da durabilidade dos materiais 
que nela são empregados. Por isso, é necessário que o responsável técnico de 
uma edificação tenha em mente a importância de conhecer as propriedades e 
aplicações mais adequadas para cada material. 
Para Silva (1985), na hora de escolher os materiais que irá utilizar o 
responsável técnico por uma edificação deve analisá-los de acordo com 
seguintes aspectos: 
a) Condições técnicas. 
O material deve possuir propriedades que o tornem adequado ao uso que se 
pretende fazer dele. Entre essas propriedades estão a resistência, a 
trabalhabilidade, a durabilidade, a higiene e a segurança. 
b) Condições econômicas. 
O material deve satisfazer as necessidades de sua aplicação com um custo 
reduzido não só de aquisição, mas de aplicação e de manutenção, visto que 
muitas obras precisam de serviços de manutenção depois de concluídas e 
que da manutenção depende a durabilidade da construção. 
c) Condições estéticas: 
O material utilizado deve proporcionar uma aparência agradável e conforto 
ao ambiente onde for aplicado. 
 
 
Os materiais de construção podem ser classificados de acordo com 
diferentes critérios. Entre os critérios apresentados por Silva (1985) podemos 
destacar como principais a classificação quanto à origem e à função. 
Quanto à origem ou modo de obtenção os materiais de construção podem ser 
classificados em: 
• Naturais: são aqueles encontrados na natureza, prontos para serem utilizados. 
Em alguns casos precisam de tratamentos simplificados como uma lavagem ou 
uma redução de tamanho para serem utilizados. Como exemplo desse tipo de 
material, temos a areia, a pedra e a madeira. 
• Artificiais: são os materiais obtidos por processos industriais. Como exemplo, 
podem-se citar os tijolos, as telhas e o aço. 
• Combinados: são os materiais obtidos pela combinação entre materiais 
naturais e artificiais. Concretos e argamassas são exemplos desse tipo de 
material. 
Quanto à função onde forem empregados, os materiais de construção podem 
ser classificados em: 
• Materiais de vedação: são aqueles que não têm função estrutural, servindo 
para isolar e fechar os ambientes nos quais são empregados, como os tijolos de 
vedação e os vidros. 
• Materiais de proteção: são utilizados para proteger e aumentar a durabilidade 
e a vida útil da edificação. Nessa categoria podemos citar as tintas e os produtos 
de impermeabilização. 
• Materiais com função estrutural: são aqueles que suportam as cargas e 
demais esforços atuantes na estrutura. A madeira, o aço e o concreto são 
exemplos de materiais utilizados para esse fim. 
2. PROPRIEDADES GERAIS DOS MATERIAIS 
São as qualidades exteriores que caracterizam e distinguem os materiais. Um 
determinado material é conhecido e identificado por suas propriedades e por seu 
comportamento perante agentes exteriores. Bauer (2008) define algumas das 
principais propriedades dos materiais dentre as quais podemos citar as mais 
importantes ao nosso estudo é: 
Extensão: a propriedade que possuem os corpos de ocupar um lugar no espaço. 
Massa: a quantidade de matéria e é constante para o mesmo corpo, esteja onde 
estiver. 
Peso: definido como a força com que a massa é atraída para o centro da Terra 
(varia de local para local). 
Volume: o espaço que ocupa determinada quantidade de matéria. 
Massa específica: a relação entre sua massa e seu volume. 
Peso específico: a relação entre seu peso e seu volume. 
Densidade: a relação entre sua massa e a massa do mesmo volume de água 
destilada a 4ºC. 
Porosidade: a propriedade que tem a matéria de não ser contínua, havendo 
espaços entre as massas. 
 
 
Dureza: definida como a resistência que os corpos opõem ao serem riscados. 
Tenacidade: a resistência que o material opõe ao choque ou percussão. 
Maleabilidade ou Plasticidade: a capacidade que têm os corpos de se 
adelgaçarem até formarem lâminas sem, no entanto, se romperem. 
Ductibilidade: a capacidade que têm os corpos de se reduzirem a fios sem se 
romperem. 
Durabilidade: a capacidade que os corpos apresentam de permanecerem 
inalterados com o tempo. 
Desgaste: a perda de qualidades ou de dimensões com o uso contínuo. 
Elasticidade: a tendência que os corpos apresentam de retornar à forma primitiva 
pós a aplicação de um esforço. 
 
 
ESFORÇOS MECÂNICOS 
Os materiais de construção estão constantemente submetidos a 
solicitações como cargas, peso próprio, ação do vento, entre outros, que 
chamamos de esforços. Dependendo da forma como os esforços se aplicam 
a um corpo, recebe uma denominação. Os principais esforços aos quais os 
materiais podem ser submetidos são: 
 
 
 
• Compressão: esforço aplicado na mesma direção e sentido contrário que leva 
a um “encurtamento” do objeto na direção em que está aplicado. 
A COMPRESSÃO ocorre quando a força axial aplicada estiver atuando como 
sentido dirigido para o interior da peça. Com isso a peça sofre deformações. Em 
um primeiro momento, sofre DEFORMAÇÃO ELÁSTICA, porém, quando atinge 
sua tensão de escoamento, a peça passará a entrar em sua DEFORMAÇÃO 
PLÁSTICA, ou seja: o material estará sendo deformado permanentemente. 
• Tração: esforço aplicado na mesma direção e sentido contrário que leva o 
objeto a sofrer um alongamento na direção em que o esforço é aplicado. 
 
 
 
A TRAÇÃO ocorre quando a força axial aplicada estiver atuando com o sentido 
dirigido para o exterior da peça. A tração faz com que a peça se alongue no 
sentido da força e fique mais fina. O esforço da tração causa uma reorganização 
na estrutura molecular da peça movimentando os átomos a fim de se agruparem 
o máximo possível até um certo limite. 
• Flexão: esforço que provoca uma deformação na direção perpendicular ao qual 
e aplicado. 
 
 
 
 
 
A FLEXÃO é um esforço físico no qual se caracteriza pela deformação 
perpendicularmente à força cortante. Na flexão a face onde se aplica à força fica 
comprimida enquanto a face oposta é tracionada. • Torção: esforço aplicado no 
sentido da rotação do material. 
 
 
 
Forças que atuam em um plano perpendicular ao eixo e a cada seção transversal 
da peça, tendendo a girar em relação ao eixo. 
• Cisalhamento: esforço que provoca a ruptura por cisalhamento. 
 
 
 
 
O CISALHAMENTO é a força que atua paralelamentea um plano da peça, ao 
contrário da força de compressão e tração. 
 
 
A resistência ao cisalhamento é a capacidade de um material para resistir às 
forças que tentam fazer com que a estrutura interna do material a deslizar contra 
si mesmo. 
1. CONTROLE DA QUALIDADE DOS MATERIAIS 
A qualidade dos materiais pode ser controlada durante sua produção ou após 
o produto pronto, como esquematizado a seguir. 
• CONTROLE DE PRODUÇÃO 
INDÚSTRIA 
• inspeção visual 
• lotes • 
Amostragem 
• ensaio de qualificação 
• decisão 
CANTEIRO 
• controle matéria prima 
• controle materiais 
• controle execução 
• CONTROLE DE RECEBIMENTO CANTEIRO 
• Através de ensaios de laboratórios 
Em laboratórios os ensaios se dividem em: 
• Ensaios gerais: físicos ou mecânicos; 
FÍSICOS 
• massa específica 
• porosidade 
• permeabilidade 
• aderência 
• dilatação térmica 
• condutibilidade térmica e 
 
 
 
MECÂNICOS 
Estáticos 
• tração 
• compressão 
• flexão 
• torção 
• cisalhamento 
• desgaste 
 
 
Dinâmicos 
• flexão 
• tração 
• compressão 
Fadiga 
• flexão 
• tração 
• compressão 
 
 
4. O PAPEL DA TECNOLOGIA NA ATUAL ENGENHARIA CIVIL 
Atualmente, observa-se um avanço na concepção de projetos, graças aos 
conhecimentos extraídos de pesquisas de materiais e de protótipos estruturais, 
que têm levado os engenheiros estruturais a projetar e dimensionar estruturas 
onde são exigidas altas tensões de trabalho para o concreto e aço, partindo do 
pressuposto que estas estruturas serão muito bem executadas. Os engenheiros 
construtores são também conduzidos a lançar mão de modernos e sofisticados 
equipamentos, visando prioritariamente à rapidez de execução. Para garantir a 
qualidade da execução, o engenheiro construtor deve exercer nas matérias 
primas e no concreto o Controle da produção. Fica a cargo dos engenheiros 
fiscalizadores a preocupação com a qualidade final do produto e exercem o 
Controle da aceitação. Os engenheiros projetistas devem elaborar bons projetos 
tecnológicos, que apresentem especificações estabelecendo índices de 
qualidade para os materiais, que estes materiais possam ser facilmente 
adquiridos ou produzidos e que possuam durabilidade. Associados aos projetos 
devem ser elaborados manuais para execução da obra e para sua manutenção 
após concluída. 
 
 
 
 
 
5. NORMALIZAÇÃO 
É o processo de formular e aplicar normas visando: 
• acesso automático a atividades específicas; 
• otimização e economia; 
• funcionalidade; 
• segurança; 
• benefício e resguardo dos interesses, atendendo padrões nacionais e 
internacionais. 
 
 
 
 
5.1 EVOLUÇÃO HISTÓRICA 
 
 
A normalização surgiu da necessidade dos seres humanos de trocar 
produtos e serviços. Era preciso avaliar uma grandeza de medida através da 
comparação com uma grandeza da mesma espécie. A primeira iniciativa foi a 
comparação com elementos da natureza, tais como: pé, palmo, braço, passo, 
vara e assim por diante. 
O sistema foi evoluindo gradativamente e em 29 de novembro de 1800 foi 
introduzida na França a regulamentação do sistema métrico. Consistindo de 
barras fundidas correspondentes ao padrão de medida estipulado e que era 
definido como sendo a décima milionésima parte do quadrante terrestre. 
A normalização metódica e sistemática desenvolveu-se a partir do século 
XVIII e XIX, com o descobrimento das ciências naturais e descobrimentos 
técnicos (Revolução Francesa) e da Revolução Industrial, que introduziu a 
fabricação em série, podendo serem listados os seguintes eventos principais: 
• 1839 – Sir Joseph Whitworth – padronizou uma rosca para parafuso; 
• 1873 – aparição das primeiras normas para chapas e fios; 
• 1876 – Mevil Dewey desenvolve a classificação bibliográfica decimal; 
• 1877 – editada norma para especificação e ensaio de cimento Portland; 
• 1883 – fabricantes alemães criam os formatos normalizados de papel; 
• 1898 – conferência internacional em Zurique adota a rosca SI; 
• 1907 – na Suécia cria-se a primeira norma eletrotécnica; 
• 1940 – fundação da ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas; 
• 1947 – fundação da ISO – International Standartization Organization; 
• 1973 – criação do Sistema Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade 
Industrial, no Brasil. 
5.2 ENTIDADES NORMALIZADORAS 
No Brasil, a normalização cabe à ABNT – Associação Brasileira de Normas 
Técnicas, mas em setores específicos, outras entidades têm o mesmo objetivo. 
Como exemplo: 
ABCP – Associação Brasileira de Cimento Portland; 
IBRACON – Instituto Brasileiro do Concreto; 
IBP – Instituto Brasileiro do Pinho, que também estabelecem normas nos seus 
respectivos campos de atuação. 
Nos Estados Unidos, esta responsabilidade cabe à 
ASTM – American Society for Testing Materials e à 
ASA – American Standart Association e em setores específicos, como para as 
estradas existe a AASHO – American Association of State Highway Officials. 
Na Alemanha, a DIN – Deutsch Industrie Normen, 
na França, a AFNOR – Association Française de Normalisation, 
na Inglaterra, a BS – British Standarts Institution e 
na Noruega, a NSF – Norges Standardiserings-Forbund. 
 
 
Estas entidades são coordenadas pela ISO – International Standartization 
Organization e por Comitês Continentais, tais como o COPANT – Comissão 
Panamericana de Normas Técnicas. 
Entre as organizações estrangeiras em campo específico, podem ser 
citados o CEB – Comité Européen du Béton, o RILEM – Réunion Internationale 
des Laboratoires d’éssais et de Recherches sur Les Materiaux et les Structures, 
o PCA – Portland Cement Association e o ACI – American Concrete Institute. 
5.3 TIPOS DE NORMAS 
NORMAS – que dão as diretrizes para cálculo e métodos de execução de obras 
e serviços, assim como as condições mínimas de segurança; 
ESPECIFICAÇÕES - que estabelecem as prescrições para os materiais; 
MÉTODOS DE ENSAIOS – que estabelecem os processos para a formação e o 
exame de amostras; 
PADRONIZAÇÕES – que estabelecem as dimensões para os materiais e 
produtos; 
TERMINOLOGIAS – que regularizam a nomenclatura técnica; 
SIMBOLOGIA – para convenções de desenhos; 
CLASSIFICAÇÕES – para ordenar e dividir conjuntos de elementos. 
 
 
 
5.4 CERTIFICAÇÃO 
As Entidades Normalizadoras concedem marcas de conformidade, ou seja, 
reconhecem publicamente os materiais que estão de acordo com suas 
especificações, desde que solicitado. Em alguns casos, essa conformidade pode 
ser indicada por um símbolo a ser afixado no material ou na embalagem, tal como 
o exemplo da figura seguinte. 
5.5 OBJETIVOS DA NORMALIZAÇÃO 
Os objetivos principais da normalização são: - Economia: proporcionar a 
redução da crescente variedade de produtos e procedimentos. 
- Comunicação: proporcionar meios mais eficientes na troca de informações 
entre fabricante e cliente, melhorando a confiabilidade das relações comerciais 
e de serviços. 
- Segurança: proteger a vida humana e a saúde. 
- Proteção ao consumidor: prover a sociedade de meios eficazes para aferir a 
qualidade dos produtos. 
- Eliminação de barreiras técnicas e comerciais: evitar a existência de 
regulamentos conflitantes sobre produtos e serviços em diferentes países, 
facilitando assim, o intercâmbio comercial. 
 
 
 
a. PRINCÍPIOS DA NORMALIZAÇÃO 
Segundo a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) o processo de 
elaboração de normas técnicas está apoiado em princípios, que são 
fundamentais para que todos os objetivos da normalização sejam atendidos e 
para que ela seja eficaz na sua aplicação e reconhecida por todos. 
Voluntariedade – A participação em processo de normalização não é 
obrigatória e depende de uma decisão voluntária dos interessados. Essa 
vontade de participar é imprescindível para que o processo de elaboração de 
normas ocorra. Outro aspecto que fundamenta a voluntariedade do processo de 
normalização é o fato de que o uso da norma também não é obrigatório, devendo 
ser resultado de uma decisão em que são percebidas mais vantagens no seuuso do que no não uso. 
Representatividade – É preciso que haja participação de especialistas 
cedidos por todos os setores – produtores, organizações de consumidores e 
neutros (outras partes interessadas tais como universidades, laboratórios, 
institutos de pesquisa, órgãos do governo), de modo que a opinião de todos seja 
considerada no estabelecimento da norma. Dessa forma, ela de fato reflete o 
real estágio de desenvolvimento de uma tecnologia em um determinado 
momento, e o entendimento comum vigente, baseado em experiências 
consolidadas e pertinentes. 
Paridade – Não basta apenas a representatividade, é preciso que as classes 
(produtor, consumidor e neutro) estejam equilibradas, evitando-se assim a 
imposição de uma delas sobre as demais por conta do maior número de 
representantes. Assim, deve-se buscar assegurar o equilíbrio das diferentes 
opiniões no processo de elaboração de normas. 
Atualização – A atualização do processo de desenvolvimento de normas, com 
a adoção de novos métodos de gestão e de novas ferramentas de tecnologia da 
informação, contribui para que o processo de normalização acompanhe 
evolução tecnológica. Esse princípio de atualização deve ser constantemente 
perseguido para que a normalização atenda à intensa demanda considerando 
que uma norma defasada tecnologicamente fatalmente cairá no desuso. 
Transparência – Todas as partes interessadas devem ser disponibilizadas, 
a qualquer tempo, as informações relativas ao controle, atividades e decisões 
sobre o processo de desenvolvimento de normas técnicas. 
Simplificação – O processo de normalização deve ter regras e procedimentos 
simples e acessíveis, que garantam a coerência, a rapidez e a qualidade no 
desenvolvimento e implementação das normas. 
Consenso – Para que uma norma tenha seu conteúdo o mais próximo possível 
da realidade de aplicação, é necessário que haja consenso entre os participantes 
de sua elaboração. Consenso é processo pelo qual um Projeto de Norma deve 
ser submetido, compreendendo as etapas de análise, apreciação e aprovação 
por parte de uma comunidade, técnica ou não. A finalidade desse processo de 
consenso é o de atender aos interesses e às necessidades da coletividade, em 
seu próprio beneficio. Não é uma votação, mas um compromisso de interesse 
mútuo, não devendo, portanto, ser confundido com unanimidade. 
b. BENEFÍCIOS DA NORMALIZAÇÃO 
A ABNT também enfatiza que os benefícios da normalização ajudam a: 
- Organização do mercado; 
- Constituição de uma linguagem única entre produtor e consumidor; 
- Melhora da qualidade de produtos e serviços; 
- Orientar as concorrências públicas; 
- Produtividade aumentar, com consequente redução dos custos de produtos e 
serviços, a contribuição para o aumento da economia do país e o 
desenvolvimento da tecnologia nacional. 
 
 
BIBLIOGRAFIA 
Apostila de Materiais de Construção Benedito Oliveira Jr.