Propriedades dos Materiais

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Materiais de Construção Civil
Propriedades Físicas e Mecânicas dos Materiais
Ano: 2018
Profº. Me. Jorge Saes Bandeira
Introdução
Para a aplicação na engenharia, um determinado
material deve apresentar características adequadas a
uma dada situação, além de serem estabelecidas as
relações entre as suas propriedades macro e micro
estruturais.
O pleno conhecimento das características dos
materiais, determinam o emprego de um material em
uma estrutura ou produto, devendo-se levar em
consideração também o desempenho do material ao
longo da sua vida útil.
Por exemplo:
 Em uma câmara frigorífica, qual a exigência de
desempenho básica para os materiais componentes
das paredes e piso?
Isolamento Térmico. 
(baixa temperatura)
 No interior de uma churrasqueira, para sua
iluminação, qual a exigência para o eletroduto e os
condutores que alimentarão eletricamente a lâmpada?
Isolamento Térmico. 
(alta temperatura)
As propriedades físicas dos materiais dependem
basicamente da sua homogeneidade e das suas
características isotrópicas.
Material isotrópico é aquele que apresenta para uma
dada propriedade uma igualdade nas 3 direções X,Y,Z.
Propriedades Físicas 
Massa Específica
Relação entre sua massa e o volume.
= massa/volume Kg/m³ ou g/cm³
Resistividade
Indica a resistência à passagem da corrente elétrica através
de um corpo
Condutividade elétrica
É o inverso da resistividade, isto é, representa a facilidade
que um determinado corpo tem de conduzir corrente .
Condutividade Térmica
A transferência de calor entre os corpos podem ser por:
condução –meio físico-
convecção –fluidos-
radiação –espaço-
Condutividade térmica diz respeito à capacidade que um
dado material possui em transferir calor, estando
relacionada ao fluxo de calor por condução.
Expansão térmica
Propriedade relacionada com a expansão e a contração
sofrida pelos sólidos quando submetidos a um
aquecimento e um resfriamento, respectivamente.
Exemplo:
Piso de concreto que vai ficar exposto ao ambiente, qual
a dilatação térmica para uma variabilidade de
temperatura de 30 °C?
Capacidade Térmica
É a propriedade que indica a propensão que um material
apresenta em absorver calor de sua vizinhança externa,
representand0 a quantidade de energia necessária para
produzir um aumento unitário da temperatura.
C= 
C= calor específico por unidade de massa
dQ= energia exigida para produzir uma variação 
=
Elasticidade
Um material tem um comportamento elástico quando
retorna à sua forma anterior pós a aplicação de um esforço.
Ex: de uma mola, ao ser esticada volta à origem.
Lei de Hooke
 Exprime a proporcionalidade existente entre a tensão e a 
deformação de um material dentro do regime elástico.
 𝜎 = 𝐸. 𝜀
• σ = tensão
• ε = deformação
• E = módulo de elasticidade ou módulo de Young
Grandeza que dá a medida da rigidez do material.
Quanto maior o valor de E, menos deformável é o material.
Coeficiente de Poisson
Plasticidade
Deformação permanente que ocorre nos materiais.
Ruptura das ligações intramoleculares.
Deformações permanentes no material.
Não há a proporcionalidade entre a tensão e a deformação.
Lei de Hooke não é mais válida.
Ductilidade
Representa o nível de deformação plástica antes da ruptura
de um material.
•Materiais com pequena deformação plástica: frágeis
•Ex.: ferro fundido, materiais cerâmicos e pétreos
•Materiais com elevada deformação plástica: dúcteis
•Ex.: aços de construção (CA-25 e CA-50)
•Materiais que apresentam comportamento intermediário: 
quase-frágil
•Ex.:concreto
Tenacidade
Capacidade que um material possui de absorver energia
até a sua fratura.
Ex: vidro, tem baixa tenacidade.
Fadiga
Ruptura de um material quando o mesmo é carregado
repetidas vezes.
 Dentro do regime elástico, quando a tensão de escoamento (σc),
ainda não foi ultrapassada.
 A ruptura dar-se-á de forma abrupta, apresentando um
comportamento frágil.
Ex: estrutura de uma ponte rolante, que pode ser carregada 300 vezes
por dia.
Princípio de Saint-Venant
Ao ser aplicada uma carga concentrada em um
determinado material, as deformações tendem a se
maiores nas proximidades no local de aplicação da carga,
minimizando a medida que vão se afastando de tal ponto.
Fluência
É a deformação lenta que acontece nos materiais devido à
ação de cargas permanentes da longa duração.
Viscosidade
Medida da resistência interna de uma substância ao fluxo
quando submetida a uma dada tensão.
Materiais viscosos não são capazes de suportar uma tensão quando
aplicada em um longo período de tempo.
Tensão aliviada através do escoamento do corpo.
 Porosidade
Propriedade que tem a matéria de não ser contínua,
havendo espaço entre as massas. Espaços estes
microscópicos ou não.
Dureza
Definida com a resistência que os materiais opõem ao
serem riscados. Medidas pela escala Mohs, Brinell,
Rockwell e Vickers. Quanto maior a dureza de um
material, mais resistência ao desgaste
Rugosidade
pode ser definida como um conjunto de irregularidades,
fundamentalmente saliências e reentrâncias, que
caracteriza uma determinada superfície. No caso dos
revestimentos cerâmicos, a rugosidade superficial afeta
diretamente as seguintes propriedades de interesse do
produto acabado:
• as propriedades óticas;
• a durabilidade química;
• a resistência ao desgaste por abrasão;
• a facilidade de limpeza e retenção de sujeira; e
• a resistência ao escorregamento.
Bibliografia:
 Materiais de Construção civil e Princípios de Ciências e 
Engenharia de Materiais, ed. G.C. Isaia. 2 d. São Paulo, 
IRACON, 2010. 1v.