Importância e histórico dos materiais de construção

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Prof. César A. Varela Ataide 
Instituto Camillo Filho 
Engenharia Civil 
QUAL É A IMPORTÂNCIA DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO PARA 
ESTUDANTES E PROFISSIONAIS DE ENGENHARIA CIVIL ? 
2 1 – Importância dos materiais de cosntrução 
• Conhecer as propriedades do materiais é imprescindível para a correta 
escolha e aplicação deles; 
 
• A economia de uma obra depende e muito da correta especificação dos 
materiais, da relação custo benefício em função de prazos (médios ou 
longos); 
 
• O conhecimento detalhado do material especificado é fundamental para a 
argumentação do profissional para sua escolha perante contratantes; 
 
• A forma, o uso e a função de um espaço estão diretamente relacionados 
ao tipo de material que irá compor este ambiente 
Materiais de Construção I 
3 1 – Importância dos materiais de cosntrução 
Materiais de Construção I 
Trechos do texto do professor Espedito Felipe 
Teixeira de Carvalho 
COLOCAÇÃO DE UM 
PROBLEMA No cumprimento das 
suas funções, ao engenheiro civil, 
cabe: 
Arquitetar, Dimensionar, Construir, 
Proteger e Conservar, buscando sempre 
segurança, economia e durabilidade. 
Arquitetando, ele deverá conceber uma 
obra que atenda perfeitamente às 
finalidades visadas. As finalidades poderão 
ser as mais variadas, como: conforto, 
funcionalidade, higiene, estética e outras. 
4 1 – Importância dos materiais de cosntrução 
Materiais de Construção I 
Trechos do texto do professor Espedito Felipe 
Teixeira de Carvalho 
Dimensionando, ele lançará mão de técnicas que lhe permitirão determinar os 
esforços internos a que estarão sujeitos os elementos constituintes da estrutura da 
obra arquitetada. 
As dimensões dos elementos da estrutura dependerão, fatalmente, das 
propriedades mecânicas, do (s) material (is) de que deverá ser constituída a 
estrutura. 
Construindo, ele passará a materializar a obra concebida, confeccionando e 
montando seus elementos constituintes, com os mesmos materiais escolhidos nas 
fases de arquitetura e dimensionamento da obra. 
5 1 – Importância dos materiais de cosntrução 
Materiais de Construção I 
Trechos do texto do professor Espedito Felipe 
Teixeira de Carvalho 
Protegendo, o engenheiro procurará, recorrendo a outros materiais, aumentar a 
durabilidade de uma obra construída com um determinado tipo de material, quando 
este for passível de sofrer ataques por agentes externos. 
Conservando, ele retocará, ou reformará, as partes da construção cuja 
durabilidade já se expirou (acidentalmente ou por envelhecimento), com materiais 
da mesma natureza que os originais, ou com novos materiais, principalmente, 
quando as finalidades a que se destinava a obra (estética, funcionalidade, higiene, 
etc) já foram prejudicadas 
6 2 – Evolução dos materiais de construção 
Quando surgiu a primeira construção? Porque? 
 
2,5 milhões de anos: abrigos naturais 
 
Uso de madeira, cipó, pele e osso de animais, galhos, gelo 
 
Uso da pedra 
7 2 – Evolução dos materiais de construção 
 Pirâmides do Egito (2700 à 2200 A.C.) 
 Coliseu de Roma (70-82 D.C.) 
 
8 2 – Evolução dos materiais de construção 
 Panteão de Roma (110-125 D.C.) Panteão de Roma: 
mistura de pozolana 
com cálcario 
9 2 – Evolução dos materiais de construção 
 Torre de Pisa (1174-1350) 
Blocos de mármore 
10 2 – Evolução dos materiais de construção 
Revolução Industrial (1760) - ferro e aço 
 
Torre Eifel (1889) 
11 2 – Evolução dos materiais de construção 
610m 
452m 
417m 381m 
12 2 – Evolução dos materiais de construção 
Ponte Akashi-Kaikyo (Japão): 3 vãos contínuos, com o central medindo 1,99 
km de extensão, e comprimento total de 3,91 km. Foram usados 96.200 ton 
de aço na sua construção. É, atualmente, a maior ponte suspensa do 
mundo. 
Ponte Akashi-Kaikyo (Japão): 3 vãos contínuos, com o central medindo 1,99 
km de extensão, e comprimento total de 3,91 km. Foram usados 96.200 ton 
de aço na sua construção. É, atualmente, a maior ponte suspensa do 
mundo. 
13 2 – Evolução dos materiais de construção 
Smeaton e Parker : pesquisas sobre cimento 
Smeaton (1791): base do Farol de Eddistone 
J. Aspdin (1824) e Vicat: cimento portland 
14 2 – Evolução dos materiais de construção 
Johnson (1845): cimento atual 
Lambot (1849): Barco em cimento armado 
Monier (1861): objetos e patentes em cimento armado 
Hyatt (1877): patente para viga em concreto armado 
Mörsch (1902): teoria para o concreto armado 
Mörsch e Köenen (1912): princípios do concreto protendido 
Freyssinet (1928): pai do concreto protendido 
Final da década de 50: CAR (40 MPa) 
Atualmente: CAD 
15 2 – Evolução dos materiais de construção 
1926 - Marquise da Tribuna de Sócios no Jockey Club do Rio: 
balanço de 22,4 m (recorde mundial) 
1930 - Elevador Lacerda: 73 m de altura, maior elevador para fins comerciais 
do mundo 
1930 - Ponte de Herval: 68 m de vão em viga reta; balanços sucessivos 
(recorde mundial); 
1928 à 1931 - Edifício “A Noite”: 22 pavimentos, com 102,8 m de altura 
(recorde mundial) 
16 2 – Evolução dos materiais de construção 
Edifício A Noite, no Rio de Janeiro, 
1930; arquiteto Joseph Gire, 
um precursor do concreto armado e do 
Art Déco na cidade 
 
Rio Passado in www.flickr.com 
17 2 – Evolução dos materiais de construção 
1969 - Museu de Arte de São Paulo (MASP): laje com 30 x 70 m livres (recorde 
mundial) 
18 2 – Evolução dos materiais de construção 
1982 - Usina Hidrelétrica de Itaipu: recorde mundial em barragem de 
gravidade aliviada, com 190 m de altura e mais de 10 milhões de metros 
cúbicos de concreto 
19 2 – Evolução dos materiais de construção 
Fatores que afetam a Resistência à 
compressão do concreto 
Fator água / cimento: Em 1918 Abrams determinou que existia uma 
relação entre o fator água / cimento e a resistência do concreto 
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20 3 – Normalização 
Formula regras para atividades específicas, baseando-se no atual 
estágio de conhecimento técnico e científico, beneficiando de forma geral. 
Deve permitir para a sua formulação a participação de todas as 
partes envolvidas, levando em conta os aspectos econômicos, funcionais 
e de segurança. 
Assegura economia geral em termos de esforço humano, energia, material 
e outros meios necessários à produção e troca de bens. 
Assegura a proteção. 
 
Protege os interesses dos consumidores através de qualidade 
adequada de bens e serviços. 
21 3 – Normalização – Sistema normativo Brasileiro 
INMETRO Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade 
Industrial. 
 
 
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas. Entidade brasileira de 
normalização vinculada ao SINMETRO, membro da COMPANT, ISO e 
IEC. 
A normalização técnica compõe-se de dois campos: o campo das normas 
compulsórias, denominadas Regulamentos Técnicos, e o das normas 
consensuais. 
INMETRO o papel de promover as normas brasileiras e de 
supervisionar o processo de geração das mesmas 
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ABNT 
Foi fundada em setembro de 1940 e considerada de utilidade pública pela Lei nº 
4150 de novembro de 1962. 
 
O objetivo da ABNT é: 
a) elaborar normas técnicas nos campos científico, técnico, industrial, 
comercial e agrícola. 
b) adotar e difundir essas normas e incentivar o movimento de normalização no 
país. 
c) conceder o direito deuso da marca de conformidade às suas normas técnicas. 
d) representar o Brasil como entidade nacional de normalização. 
e) promover o intercâmbio e a colaboração com organizações similares 
estrangeiras e internacionais. 
3 – Normalização – Sistema normativo Brasileiro 
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CONFECÇÃO DAS NORMAS 
3 – Normalização – Sistema normativo Brasileiro 
As normas são preparadas pelas comissões de estudo, partindo de 
um texto-base, preparado por algum de seus membros ou 
encomendado a técnico especializado, ou ainda da adaptação de uma 
norma estrangeira. 
http://www.abnt.org.br/ 
24 4 – Propriedades gerais dos Corpos 
Extensão: Propriedade que a matéria tem 
de ocupar um lugar no espaço. O volume 
mede a extensão de um corpo. 
O espaço da estante ficou totalmente preenchido pelos livros. 
Inércia: propriedade que a matéria tem em permanecer na situação em que se 
encontra, seja em movimento, seja em repouso. Quanto maior for a massa de 
um corpo, mais difícil alterar seu movimento, e maior a inércia. A massa mede 
a inércia de um corpo. 
25 4 – Propriedades gerais dos Corpos 
Impenetrabilidade: Dois corpos não 
podem ocupar, simultaneamente o mesmo 
lugar no espaço. 
O ar existente no interior do copo impede a 
entrada da água a ponto de molhar o papel. 
Compressibilidade: propriedade 
da matéria que consiste em ter 
volume reduzido quando submetida 
a determinada pressão. 
26 4 – Propriedades gerais dos Corpos 
Elasticidade: Propriedade que a matéria 
tem de retornar seu volume inicial - após 
cessada a força que causa a compressão. 
Divisibilidade: Propriedade que a matéria 
tem se reduzir-se em partículas 
extremamente pequenas. 
27 4 – Propriedades gerais dos Corpos 
Indestrutibilidade: A matéria não pode 
ser criada nem destruída, apenas 
transformada 
Ao ser queimada a matéria se 
trans forma em gases, fumaça e cinzas. 
28 4 – Propriedades gerais dos Corpos 
PROPRIEDADES QUE VARIAM CONFORME AS SUBSTÂNCIAS DE 
QUE A MATÉRIA É FEITA 
Cor: Diferentes materiais apresentam 
diferentes cores. 
Dureza: É definida pela resistência que a 
superfície oferece quando riscada por 
outro material. A substância mais dura que 
se conhece é o diamante, usado para 
cortar e riscar materiais como o vidro. 
O papel é mais duro que o grafite, que se desgasta ao ser 
riscado pelo papel. 
29 4 – Propriedades gerais dos Corpos 
Brilho: É a propriedade que faz com que 
os corpos reflitam a luz de modo diferente. 
Maleabilidade: Propriedade que permite à 
matéria ser moldada. Existem materiais 
maleáveis e não-maleáveis. 
Ductilidade: Propriedade que permite 
transformar materiais em fios. Um exemplo 
é o cobre, usado em forma de fios em 
instalações elétricas e o ferro na 
fabricação de arames. 
30 4 – Propriedades gerais dos Corpos 
Densidade: è também chamada de massa 
específica de uma substância, pe a razão 
(d) entre a massa dessa substância e o 
volume por ela ocupado. 
A diferença na densidade permite que os corpos bóiem - o homem e o iceberg. A água quando 
congelada aumenta de volume. 
Magnetismo: Algumas substâncias têm a 
propriedade de serem atraídas por ímãs, 
são as substâncias magnéticas. 
Ímã atraindo prego e 
limalha de ferro 
31 4 – Propriedades Mecânica dos corpos - Esforços 
32 4 – Propriedades Mecânica dos corpos 
 Comportamento Elástico 
Antes da 
aplicação 
da carga 
Durante a 
aplicação 
da carga 
Depois da 
aplicação 
da carga 
33 4 – Propriedades Mecânica dos corpos 
 Comportamento Plástico 
Antes da 
aplicação 
da carga Durante a 
aplicação 
da carga 
Depois da 
aplicação 
da carga 
34 4 – Propriedades Mecânica dos corpos 
 Materiais dúcteis e frágeis 
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PRÓXIMA AULA: PEDRAS NATURAIS