Fundamentos e Prorpiedades dos Materiais - Notas de aula

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PALMAS – TO
2014
Curso: Engenharia Civil
Disciplina: Materiais de Construção
Prof°. Fernando A. da S. Fernandes
Assunto:
Aula-002
Fundamentos e Propriedades dos Materiais
Importância e História dos Materiais de Construção
Você sabe ha
Importância da Cadeira
“Materiais de Construção” ?
Disciplina Materiais de Construção
Parece desnecessário falar ao futuro
engenheiro sobre a importância da
disciplina Materiais de Construção.
O que se observa é que o estudante dela se descuida, a fim de dedicar
mais tempo às cadeiras mais difíceis ou que exijam maior raciocínio.
A razão disso é que se trata de um assunto bastante descritivo, de fácil
compreensão e que requer mais memorização.
Disciplina Materiais de Construção (Cont.)
Matérias de cunho dedutivo são importantíssimas, e
que a elas o estudante de engenharia dedique maior
atenção.
Todos, porém, devem ter em mente que aquelas deduções serão
empregadas em materiais, cujas:
 Propriedades,
 limitações,
 Vantagens, e,
 utilização deverão ser perfeitamente conhecidas.
Disciplina Materiais de Construção (Cont.)
Não adianta saber calcular uma viga; é preciso
saber também dosar o concreto de modo a obter a
resistência prevista, e depois saber controlar sua
preparação durante a obra toda.
Quando 
se 
Calcula
Uma
viga
A resistência dos
materiais, a Mecânica,
a Estática e outras
disciplinas fornecem
as formulas que
permite conhecer:
As tensões
internas e as
forças externas
que ela irá
suportar
Mas é o
conhecimento
dos materiais de
construção que
possibilitará ao
projetista
escolher aquele
que poderá
resistir a essas
tensões.
Disciplina Materiais de Construção (Cont.)
A Qualidade da obra depende dos materiais empregados nela:
 Solidez,
 Durabilidade,
 Custo,
 Acabamento.
Uma parede pode ser feita com diferentes materiais, mas a cada
um corresponderão diferentes qualidade e diferentes aparências.
Cabe ao engenheiro escolher o que melhor atenda às condições
pedidas, e que tenha, ao mesmo tempo, uma aparência agradável e
durabilidade suficiente.
Disciplina Materiais de Construção (Cont.)
As qualidades dos materiais podem ser estabelecidas pela
observação continuada, pela experiência adquirida ou por ensaios
em laboratórios especializados.
Como não seria prático cada novo engenheiro fosse adquirindo
aos poucos essa experiência, é preciso que esses conhecimentos
sejam difundidos pelo ensino.
Essa é a finalidade da disciplina
Materiais de Construção
Evolução Histórica dos materiais de Construção
Os materiais de construção são tão importantes que a historia, nos
seus primórdios, foi dividida conforme a predominância do
emprego de ou outro material.
É o caso, por exemplo:
 Idade da Pedra, 
ou
 Idade do Bronze
Evolução Histórica dos materiais de Construção (cont.)
Nas civilizações primitivas. Em menor escala, o homem
empregava os materiais assim como os encontrava na Natureza;
não os trabalhava. Não demorou muito, porém, para que
começasse a aprender a modelá-los e adaptá-los às suas
necessidades.
Na construção predominavam:
Pedra Madeira Barro 
Os metais eram empregados em menor escala, e, ainda menos, os 
couros e as fibras vegetais.
Evolução Histórica dos materiais de Construção (cont.)
Aos poucos foram aumentando as exigências do homem, e,
consequentemente, os padrões requeridos.
Ele passou a demandar de materiais com:
 Maior Resistência,
 Maior Durabilidade,
 Melhor Aparência do que aqueles até então empregados.
Evolução Histórica dos materiais de Construção (cont.)
Assim, por exemplo, é o caso do concreto armado. Durante muito
tempo, para grandes vão e cargas, só se usou a pedra.
Tornava-se necessário um material de confecção e moldagem mais
fáceis, que fosse trabalhável como o barro e resistente como a
pedra. Dai surgiu o concreto.
Qual a composição do Concreto ?
Evolução Histórica dos materiais de Construção (cont.)
A evolução dos materiais, tornou-se um Ciclo:
Melhores 
Materiais 
Melhores 
Resultados
Melhores 
Técnicas
Melhores 
Etapas
Materiais 
ainda melhores
Evolução Histórica dos materiais de Construção 
(cont.)
Presentemente, a tecnologia avança com rapidez e o engenheiro
precisa estar atualizado para poder aproveitar as técnicas mais
avançadas, utilizando materiais de melhor padrão, menor custo.
Os materiais, atualmente, podem ser simples ou compostos,
podem ser obtidos diretamente da natureza ou elaborados
industrialmente.
Sua evolução é tão rápida que os profissionais que não desejam
ficar desatualizados deve permanecer sempre atento aos novos
conhecimentos e invenções, de modo que é necessário que o
estudo desta matéria seja uma constante em toda vida profissional.
Campo da matéria
Requisitos. Para construir, é preciso conhecer, a fim de alcançar
o objetivo desejado, as forças externas que atuarão sobre a
construção (cargas, vento, clima etc.), as forças internas que então
se originarão (tensões) e o material que pode resistir a essas forças
e tensões.
Por isso que é importante conhecer as propriedades Físicas,
Química e Mecânica desse material.
Especificações Técnicas
Elementos escritos de um projeto de Engenharia.
Um projeto de engenharia não consiste apenas em plantas,
desenhos e cálculos. Inclui também uma parte de redação, sob
forma de memorial descritivo e de especificações técnica.
O memorial descritivo é a simples descrição ou indicação dos
materiais a serem empregados e dos locais da construção.
As especificações técnicas indicam as propriedades mínimas que
os materiais devem apresentar e a ténica que será empregada na
construção. Destinam-se ao construtor, e visam assegurar que a
obra seja realizada com os cuidados apontados no projeto.
Normalização
Elaboram-se normas para regularizar a qualidade, a classificação,
a produção e o emprego dos diversos materiais.
Em cada pais existe organismo que a função é estabelecer normas
que padronizem as especificações de materiais.
No Brasil a normalização cabe a ABNT (Associação Brasileira de
Normas Técnicas); sociedade civil com intuito não-lucrativo, com
sede no Rio de Janeiro.
Finalidade da Normalização
Normalização
a) De procedimentos;
b) De especificação;
c) De padronização;
d) De ensaio;
e) De classificação;
f) De terminologia;
g) De simbologia.
Há sete tipos de normas
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.
Introdução
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:
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.
Escolha do Material de Construção
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.
Escolha do Material de Construção
Condições Estéticas
O material utilizado deve
proporcionar uma aparência
agradável e confortoao
ambiente onde for aplicado.
Escolha do Material de Construção
 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:
origem
 função.
Classificação dos Materiais de Construção
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.
Classificação dos Materiais de Construção
Artificiais
são os materiais obtidos por processos industriais. Como exemplo,
pode-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.
Classificação dos Materiais de Construção
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.
Classificação dos Materiais de Construção
Matérias 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.
Classificação dos Materiais de Construção
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:
Propriedade Gerais dos Materiais
 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.
Propriedade Gerais dos Materiais
 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..
Propriedade Gerais dos Materiais
 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 opõem ao choque ou percussão.
Propriedade Gerais dos Materiais
 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.
Propriedade Gerais dos Materiais
 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.
Propriedade Gerais dos Materiais
Os materiais de construção estão constantemente submetidos a
solicitações como:
Cargas,
Peso próprio,
Dependendo da forma como os esforços se aplicam a um corpo,
recebe uma denominação.
Os principais esforços aos quais os matérias podem ser
submetidos são:
Esforços Mecânicos
 Compressão
Esforço aplicado na mesma direção e sentido contrário que leva a
um “encurtamento” do objeto na direção em que está aplicado.
 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.
 Flexão
Esforço que provoca uma deformação na direção perpendicular ao
qual e aplicado.
Esforços Mecânicos
 Torção
Esforço aplicado no sentido da rotação do material.
 Cisalhamento
Esforço que provoca a ruptura por cisalhamento.
Esforços Mecânicos
Síntese das propriedades dos materiais
Materiais 
de 
Construção
Dureza
Tenacidade
Plasticidade
Porosidade
Desgaste
Massa
Ductilidade
Volume
Massa e peso 
especifico
Resistencia 
aos Esforço
Dever de Casa
DITADO
Dever de Casa
1.Qual a importância da normalização para o consumidor e o
produtor;
2.Descreva o que é Normas, Especificações, Métodos de ensaio,
Padronizações, terminologias, Simbologia e classificações.
3.Qual a vigência de uma norma?
4.Faça um resumo da NBR 15270-1 – “Componentes cerâmicos
– Blocos cerâmicos para alvenaria de vedação – Terminologia e
requisitos”.
Regra de elaboração
1. O trabalho deve ser elaborado em grupo (Na data da apresentação será
escolhido um aluno para defender o trabalho do grupo);
2. Manuscrito (Não é permitido nem um texto em formato digital);
3. Usar papel almaço com pauta;
4. O trabalho deve conter o nome da Instituição de ensino, Nome da
disciplina, Nome do professor, Nome do aluno e Nome do Trabalho.
Data entrega: Próxima Aula
Apresentação de MCM.
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