MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO Aula 1,2,3 e 4

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DISCIPLINA: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO (AULAS:1,2,3 E 4)
 FITO - 2012
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IMPORTÂNCIA E HISTÓRIA DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
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.
Todos, porém, devem ter em mente que aquelas deduções serão empregadas em materiais, cuja propriedades, limitações, vantagens e utilização deverão ser perfeitamente conhecidas.
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IMPORTÂNCIA E HISTÓRIA DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
Não adianta saber calcular uma viga; é preciso saber também dosar o concreto de modo a obter a resistência prevista, depois saber controlar sua preparação durante a obra toda. Quando se procede ao cálculo da viga, a Resistência dos Materiais, a Mecânica, a Estática e disciplinas correlatas fornecem fórmulas que permitem 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.
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IMPORTÂNCIA E HISTÓRIA DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
Da qualidade dos materiais empregados irá depender a solidez, a durabilidade, o custo e o acabamento da obra. Uma parede pode ser feita com diferentes materiais, mas a cada um corresponderão diferentes qualidades e diferentes aparências. Cabe ao técnico, engenheiro ou arquiteto escolher o que melhor atenda às condições pedidas, e que tenha, ao mesmo tempo, uma aparência agradável e durabilidade suficiente. Por essa razão, deve-se conhecer os materiais que tem ao seu dispor. Tal conhecimento deve ser predominantemente experimental, tecnológico.
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IMPORTÂNCIA E HISTÓRIA DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
As qualidades dos materiais podem ser estabelecidas pela observação continuada, pela experiência adquirida ou por ensaios em laboratórios especializados. Como não seria prático que cada novo técnico fosse adquirindo aos poucos essa experiência, é preciso que esses conhecimentos sejam difundidos por meio do ensino. Essa é a finalidade da disciplina Materiais de Construção.
O conhecimento profundo pode representar, muitas vezes, a resposta a problemas aparentemente insolúveis, ou uma grande economia na construção.
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EVOLUÇÃO HISTÓRICA DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
Os materiais de construção são tão importantes que a História, nos seus primórdios, foi dividida conforme a predominância do emprego de um ou outro material. É o caso, por exemplo, da Idade da Pedra ou Idade do Bronze.
Civilizações primitivas, empregava os materiais assim como os encontrava na Natureza; não os trabalhava.
Não demorou muito, aprenderam a modelá-los e adaptá-los às suas necessidades.
Época dos Grandes Descobrimentos, a técnica se resumia em modelar os materiais encontrados, os quais eram poucos.
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EVOLUÇÃO HISTÓRICA DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
Na construção predominavam a pedra, a madeira e o barro. Os metais eram empregados em menor escala, e, ainda menos, os couros e as fibras vegetais.
Aos poucos foram aumentando as exigências do homem, e, consequentemente, os padrões requeridos. Ele passou a demandar materiais de maior resistência, maior durabilidade e melhor aparência do que aqueles até então empregados.
Exemplo: concreto (trabalhável como o barro e resistente como a pedra).
Os materiais, atualmente, podem ser simples ou compostos; podem se obtidos diretamente da natureza ou elaborados industrialmente. Sua evolução é tão rápida que o profissional que não deseja ficar desatualizado deve permanecer sempre atento aos novos conhecimentos e invenções, de modo que é necessário que o estudo dessa matéria seja uma constante em toda a sua vida profissional. 
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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 poderá resistir a essas forças e tensões. Por esse motivo, é necessário que se conheçam as propriedades físicas, químicas e mecânicas desse material (experimentação).
Campo. A tecnologia experimental se utiliza dos conhecimentos da Física e da Química, ou da reunião dessas duas – Físico-Química. Recorre também a muitos outros ramos da Ciência Naturais, como Botânica, Geologia, Mineralogia, Cristalografia, etc. Com auxilio de todas essas ciências podem ser conhecidas as propriedades e qualidades dos materiais usados na industria da construção.
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ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS
Elementos Escritos de um Projeto de Engenharia. Não consiste apenas de plantas, desenhos e cálculos. Inclui também uma parte de redação, sob forma de memorial descritivo e de especificação técnica. 
As Especificações e a Disciplina Materiais de Construção. Especificações e memoriais descritivos costumam ser divididos em duas partes: especificações para os materiais e especificações para execução.
É na disciplina que se aprendem as qualidades, os defeitos e as possibilidades de cada material. Os padrões mínimos de qualidade.
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COMO ESPECIFICAR MATERIAIS
Maior exatidão possível, definindo todos os elementos que possam variar de procedência.
Procurar sempre citar os dados técnicos do material desejado.
Nomear o material, classificação, o tipo, a dimensão desejada e, eventualmente, a marca (procedência).
Procurar não esquecer nenhum material.
Rever os catálogos dos materiais.
Organizar um guia para especificações, a fim de não esquecer detalhes, como rodapés, ferragens, etc.
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NORMALIZAÇÃO
Finalidades da Normalização. Elaboram-se normas com o objetivo de regulamentar a qualidade, a classificação, a produção e o emprego dos diversos materiais.
Entidades Normalizadoras. No Brasil, a normalização cabe à ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. ABCP – Associação Brasileira de Cimento Portland, IBC – Instituto Brasileiro de Concreto.
Vigência de uma Norma. As normas não são estáticas. Elas vão sendo aperfeiçoadas e alteradas com o tempo.
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TIPOS DE NORMAS
Normas – que dão as diretivas para cálculos 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 Ensaio – que estabelecem os processos para formação e o exame de amostras;
Padronizações – que estabelecem as dimensões para os materiais ou produtos;
Terminologias – que regularizam a nomenclatura técnica;
Simbologia – para convenções de desenho;
Classificações – para ordenar e dividir conjuntos de elementos.
NBR (Norma Brasileira) se aplica a qualquer dos tipos acima.
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ENCAMINHAMENTO DE UMA NORMA E MARCAS DE CONFORMIDADE
Encaminhamento de uma Norma – comitês brasileiros – comissões de estudo.
Marcas de Conformidade – as entidades normalizadoras concedem marcas de conformidade, ou seja, reconhecem publicamente os materiais que estão de acordo com as suas especificações, desde que solicitado.
É importante saber que, pela Lei nº 4.150, a obediência às NBR é obrigatória em todos os serviços executados, dirigidos ou fiscalizados pelas repartições públicas brasileiras ou paraestatais, bem como em todos os serviços subvencionados ou feitos sob o regime de convênio com órgãos governamentais.
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PROPRIEDADES GERAIS DOS CORPOS
Antes de iniciar o estudo da matéria propriamente dita, convém recordar algumas noções de Física sobre as propriedades dos corpos. São conceitos que devem ser gravados perfeitamente para melhor compreensão das exposições.
Dá-se o nome de propriedades deu um corpo às qualidades exteriores que o caracterizam e distinguem. Um dado material é conhecido e identificado por suas propriedades e por seu comportamentoperante agentes exteriores.
As definições das propriedades dadas abaixo são clássicas. A Física moderna modificou alguns desses conceitos, mas, para estudo, essas conceituações são suficientes.
As propriedades variam de material para material.
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PRINCIPAIS PROPRIEDADES 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.
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PRINCIPAIS PROPRIEDADES DOS CORPOS
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. Fotografia estroboscópica de motorista durante a parada de um carro. Com uma série de instantâneos em intervalos sucessivos de tempo, permite o estudo detalhado do movimento do corpo. 
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PRINCIPAIS PROPRIEDADES DOS CORPOS
Observe a movimentação do motorista e a ação do cinto de segurança. 
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PRINCIPAIS PROPRIEDADES 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.
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PRINCIPAIS PROPRIEDADES DOS CORPOS
Compressibilidade: propriedade da matéria que consiste em ter volume reduzido quando submetida a determinada pressão. 
Compressibilidade do ar.
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PRINCIPAIS PROPRIEDADES DOS CORPOS
Elasticidade: Propriedade que a matéria tem de retornar seu volume inicial - após cessada a força que causa a compressão. 
Elasticidade do ar.
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PRINCIPAIS PROPRIEDADES DOS CORPOS
Divisibilidade: Propriedade que a matéria tem se reduzir-se em partículas extremamente pequenas.
Divisibilidade da matéria.
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PRINCIPAIS PROPRIEDADES 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.
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PROPRIEDADES ESPECÍFICAS DA MATÉRIA
São as propriedades que variam conforme as substâncias de que a matéria é feita.
Cor:  Diferentes materiais apresentam diferentes cores. As cores características de cada substância.
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PROPRIEDADES ESPECÍFICAS DA MATÉRIA
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.
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PROPRIEDADES ESPECÍFICAS DA MATÉRIA
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. Artesanato em madeira e em ferro.
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PROPRIEDADES ESPECÍFICAS DA MATÉRIA
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. Por ser um bom condutor de eletricidade, o cobre é usado como fio que conecta os aparelhos as tomadas.
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PROPRIEDADES ESPECÍFICAS DA MATÉRIA
Densidade: é também chamada de massa específica de uma substância, pela razão (d) entre a massa dessa substância e o volume por ela ocupado. 
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PROPRIEDADES ESPECÍFICAS DA MATÉRIA
A diferença na densidade permite que os corpos bóiem - o homem e o iceberg. A água quando congelada aumenta de volume.
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PROPRIEDADES ESPECÍFICAS DA MATÉRIA
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PROPRIEDADES ESPECÍFICAS DA MATÉRIA
Magnetismo: Algumas substâncias têm a propriedade de serem atraídas por ímãs, são as substâncias magnéticas. Ímã atraindo prego e limalha de ferro.
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ESFORÇOS MECÂNICOS
Os esforços mecânicos ou solicitações simples a que um corpo pode ser submetido são:
(a)Tração
(b)Compressão
(c)Flexão
(d)Torção
(e)Flambagem
(f)Cizalhamento
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ESFORÇOS MECÂNICOS
Chama-se tensão à relação entre o esforço aplicado e a área da seção resistente. Geralmente é medida em MPa. Assim, uma barra de aço de 10 cm2, submetida a 3000 kgf, sofre uma tensão do 30 Mpa, bastante superior à que sofreria uma barra de 30 cm2 sob um esforço de 6000 kgf (tensão de 20 Mpa).
 = P/S
Módulo de elasticidade é a relação entre a tensão e a deformação unitária resultante. Por exemplo, seja um fio de 1 cm de diâmetro que, submetido a uma tração de 500 kgf, passa do comprimento 3 m para 3,02 m. 
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PESO ESPECÍFICO, MASSA ESPECÍFICA E DENSIDADE
Quando se toma uma balança de pratos e pesa-se, digamos, 1 kg de um determinado material, em um dado local, e depois leva-se tudo e pesa-se novamente em outro local ou altitude, a balança continua marcando 1 kg. Na realidade, a balança simplesmente acusou o equilíbrio existente entre as massas colocadas nos dois pratos. Quando se pesa essa mesma quantidade de material com um dinamômetro ou balança de molas, em locais ou altitudes diferentes, o dinamômetro vai acusar resultados diferentes.É que ele mede uma força chamada peso, que é resultante da ação da gravidade sobre a massa do material, e a gravidade não é igual em toda parte.
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PESO ESPECÍFICO, MASSA ESPECÍFICA E DENSIDADE
Massa é a quantidade de matéria e é constante para o mesmo corpo, esteja onde estiver. Peso é a força com que a massa é atraída para o centro da Terra; varia de local para local. Num mesmo local os pesos são proporcionais às massas, porque a gravidade é a mesma.
Chama-se peso específico a relação p = P/ , entre o peso de um corpo e seu volume. Consequetemente não é constante.
Chama-se massa específica de um corpo a relação m = M/V, entre sua massa e seu volume. É constante para o mesmo corpo, e é expressa, por exemplo, em kgf/dm3.
Chama-se densidade de um corpo a relação entre a sua massa e a massa de mesmo volume de água destilada a 4º C, no vácuo. É uma relação e, como tal, expressa por um número abstrato.
Esses três conceitos, massa específica, peso específico e densidade, são facilmente confundidos.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
http://websmed.portoalegre.rs.gov.br/escolas/marcirio/propriedade_materia/propriedade_materia.htm
Falcão Bauer, L. A. Materiais de Construção. Volume 1, Rio de Janeiro, LTC-Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 2008