Materiais de Construção I 01 Aula de Introdução

Prévia do material em texto

1
UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO 
SÃO FRANCISCOSÃO FRANCISCO
Aula de Materiais de ConstruçãoAula de Materiais de Construção
Aula 1 Aula 1 -- Introdução ao estudo dos materiaisIntrodução ao estudo dos materiais
Prof. Getulio SousaProf. Getulio Sousa
Materiais de construção
Considerações iniciais
2
Informações gerais
� Professor: Getulio
� Horário da disciplina: Terça - 10:00 às 13:00 e 
Quinta - 10:00 às 12:00
� Programa da disciplina
� Laboratório
� Datas das provas: ?
� Faltas: 25% de 75 => 19 horas
� Chamada feita nos 10 primeiros minutos da 
aula.
3 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Disciplinas da área de construção civil
� Desenho arquitetônico
� Materiais de construção
� Tecnologia das construções
� Engenharia de segurança
� Administração e custos da construção
� Planejamento da construção
4 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
3
Pré-requisitos
� Noções
� Química
� Física
� Ciência dos materiais
� Resistência dos materiais
� Estatística
� Botânica, Biologia, Geologia, dentre outros.
5 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Definições 
São todos os corpos, objetos ou substância que
são usados em obras de engenharia.
A disciplina materiais de construção estuda a
obtenção, aplicação, conservação, durabilidade
e ensaios desses materiais, visando conhecê-los
para melhor aplicá-los.
6 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
4
7 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
8 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
5
9 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
10 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
6
� Materiais com grande destaque
� Aglomerantes (cimento, cal, gesso)
� Agregados (miúdo e graúdo)
� Concreto 
� Argamassas 
� Materiais betuminosos
� Aço
� Blocos de vedação 
� Madeira
� Tintas
� Polímeros
� Vidro
Materiais de construção - Tipos
11 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
� Formas de conhecimento: 
� Observação continuada => Experiência adquirida; 
� Ensaios em laboratório.
Materiais de construção - Considerações 
12 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
7
Materiais de construção
Classificações
Classificação dos materiais
� Quanto à origem ou obtenção
� Naturais: areia, pedra, madeira, ...;
� Artificial: tijolos, telhas, cimento, ...;
� Combinados: argamassas, concretos, ...;
� Reciclados.
14 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
8
Areia artificial Areia natural
Quanto à origem ou obtenção
15 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Seixo rolado Pedra britada
Quanto à origem ou obtenção
16 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
9
Argamassa Concreto
Quanto à origem ou obtenção
17 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Classificação dos materiais
� Quanto à função
� Materiais de vedação: não tem função 
resistente na estrutura: tijolos, vidros, ...; 
� Materiais de proteção: tintas, revestimentos 
cerâmicos, ...; 
� Materiais com função estrutural: resistentes 
aos esforços atuantes na estrutura: concreto, 
aço, madeira
18 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
10
Quanto à função
Blocos de concreto - Blocos cerâmicos - Tijolo cerâmico - Blocos de 
concreto celular
19 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Quanto à função
Alvenaria estrutural Estrutura em concreto armado
20 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
11
� Quanto à composição química
� Minerais: pedras, ligas metálicas, argila, ...
� Orgânicos: materiais lenhosos (madeira, papel, 
papelão), têxteis (tecido), betuminosos (asfalto, 
alcatrão), polímeros, ...
Classificação dos materiais
21 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Materiais de construção
Propriedades
12
Propriedades
� Permeabilidade: É a propriedade do material de permitir 
a passagem de gases ou líquidos sob pressão; 
� Absorção: Capacidade do material de absorver e reter 
água; 
100%
Ms
MsMhA −=
Mh = Massa úmida
Ms = Massa seca
23 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Ensaio de absorção em corpos-de-prova de argamassa
Propriedades
24 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
13
Ensaio de absorção em tijolo de solo cimento
Propriedades
25 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Efeito da absorção de água em 
paredes 
Propriedades
26 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
14
A permeabilidade é uma 
propriedade que deve ser 
controlada nos reservatórios, 
barragens, canais, ...
Propriedades
27 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
� Massa específica:
� Massa unitária:
o
o V
M
=γ
V
M
=γ
M = Massa seca do material
Vo = Volume do material sem considerar 
os vazios 
V = Volume do material considerando os 
vazios (volume ocupado pelo material)
Propriedades
28 Materiais de Construção Civil I -Prof. Getulio
15
� Massa específica (real): relação entre a massa de um corpo e 
seu volume, sem contar os vazios. É constante para um mesmo 
material independente do lugar. (unidades => kg/m3, g/l, g/cm3, 
etc); 
� Massa unitária (aparente): relação entre a massa de um corpo e 
o volume que ele ocupa, considerando os vazios; => unidades 
=> kg/m3, g/l, g/cm3, etc; 
� Peso específico: relação entre o peso de um corpo e seu volume 
(unidade => kgf/cm3, N/m3, etc); 
Propriedades
29 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
� Compacidade: Relação entre o volume compactado 
(volume das partículas) e o volume total;
� Porosidade: Relação entre o volume de vazios e o 
volume total;
100∗=
V
VoC
100∗=
V
VvP Quanto vale => P + C = ?
Como relacionar C com γo e γ ?
Propriedades
30 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
16
� Resistência mecânica: Indica a capacidade do 
material em suportar esforços exercidos por cargas. 
É a relação entre a força aplicada (carregamento) e a área 
da seção resistente (unidades: Pa (Pascal), MPa 
(Megapascal), kgf/cm², etc). 
TENSÃO
1 N/m2 => 1 Pa
A
F
=σ
Propriedades
31 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
1 m = 100 cm
1 m2 => 104 cm2
10 N => 1 kgf
1 N/m2 => 1 Pa
1 kPa => 103 Pa
1 MPa => 106 Pa
1 GPa => 109 Pa
1 litro => 1 dm³
1 cm³ => 1 ml
Propriedades
20 MPa corresponde a quantos kgf/cm2?
32 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
17
� Esforços mecânicos:
Compressão Tração Flexão
CisalhamentoTorção
Propriedades
33 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
Exemplo de ensaio de 
resistência à compressão 
em concreto
Propriedades
34 Materiais de Construção Civil I -Prof. Getulio
18
Propriedades
Exemplo de ensaio de 
resistência à compressão 
em concreto
35 Materiais de Construção Civil I -Prof. Getulio
Exemplo de ensaio de 
resistência à tração em aço
Propriedades
36 Materiais de Construção Civil I -Prof. Getulio
19
Exemplo de ensaio de tração em argamassa
Propriedades
37 Materiais de Construção Civil I -Prof. Getulio
Exemplo de ensaio de cisalhamento direto em 
argamassa
Propriedades
38 Materiais de Construção Civil I -Prof. Getulio
20
Exemplo de ensaio de flexão em vigas de concreto
Propriedades
39 Materiais de Construção Civil I -Prof. Getulio
Exemplo de ensaio de flexão em placas de argamassas
Propriedades
40 Materiais de Construção Civil I -Prof. Getulio
21
41 Materiais de Construção Civil I -Prof. Getulio
� Elasticidade: É a tendência que os corpos exibem ao 
retornarem à forma primitiva após a aplicação de um 
esforço (Modelo de Hook); 
� Plasticidade: capacidade de se deformar, sob a ação de 
esforços, e manter a forma após retirada do esforço;Curva tensão deformação
Propriedades
42 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
22
ε
σ
=E => em MPa ou kgf/cm2
l
l∆
=ε
=> variação do comprimento em relação 
ao comprimento total (deformação unitária)
� Módulo de elasticidade: É a relação entre a tensão 
aplicada a uma peça e a deformação unitária resultante; 
Propriedades
43 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
� Resistência a abrasão (Desgaste): É a perda de dimensões 
com o uso contínuo; 
� Dureza: é a resistência que os corpos opõem ao serem riscados 
(o vidro tem grande dureza, mas pequena tenacidade);
Propriedades
44 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
1 - talco 
2 – gesso
3 - calcita 
4 – fluorita
5 - apatita
6 - ortoclásio 
7 - quartzo 
8 - topázio
9 – orindom
10 - diamante
ESCALA MOHS
23
Materiais de construção
Normalização
Normalização
� Finalidade das normas: 
� regulamentar a qualidade, 
� a classificação, 
� a produção; 
� o emprego dos diversos materiais.
Entidades Normativas: No Brasil, a normalização cabe 
à ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. 
46 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
24
Normalização
� Algumas normas estrangeiras
� ISO – International Organization for Standardization
� ASTM – American Society for Testing Materials
� DIN – Deustsches Institut fur Normung
� AFNOR – Association Française de Normalization
� BS - Bristish Standard
47 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
As normas brasileiras são elaboradas por Comissões de
Estudo (CE), formadas por representantes dos setores
envolvidos: Produtores, consumidores e neutros
(universidades, laboratórios, e outros)
Normalização
48 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
25
Usa as normas técnicas como referência
Normalização
� A norma técnica não tem força de lei;
� Serve de base para saber se um produto ou 
serviço está de acordo com os critérios de 
qualidade exigidos;
� Legislação é o Código de Defesa do Consumidor 
(lei 8078 de 11/09/90).
49 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
� Tipos de Normas
� Norma: estabelecem as diretivas para cálculo e métodos 
de execução de obras e serviços, assim como as 
condições mínimas de segurança;
� Terminologia: que regularizam a nomenclatura técnica;
� Simbologia: para convenções de desenho;
� Classificação: para ordenar e dividir conjuntos de 
elementos
� Especificações: Estabelecem as prescrições para os 
materiais;
� Método de ensaio: Que estabelecem os processos para a 
formação e o exame da amostra.
� Padronização: que estabelece as dimensões para os 
materiais ou produtos
Normalização
50 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
26
Exemplos de normas:
NBR 6118 (2003) – Normas de dimensionamento do 
Concreto
NBR 7217 (1997) – Agregados – Determinação 
da composição granulométrica
NBR 1763 (1992) – Aditivos para concreto de 
cimento portland 
Normalização
51 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio
� Cimento Portland – Exigências físicas
Exigências físicas para o CP II-F - NBR 11578/91
Características e propriedades Unidade Limites de classe Norma 
 25 32 40 
Finura Resíduo na peneira 75µm % ≤12,0 ≤10,0 MB3432/91 
 Área específica m2/kg ≥240 ≥260 ≥280 NBR7224/96 
Tempo de início de pega h ≥1 NBR11581/91 
Expansibilidade a quente mm ≤5 MB 3435 
Resistência à compressão 3 dias de idade MPa ≥8,0 ≥10,0 ≥15,0 
Resistência à compressão 7 dias de idade MPa ≥15,0 ≥20,0 ≥25,0 
Resistência à compressão 28 dias de 
idade 
MPa ≥25,0 ≥32,0 ≥40,0 
MB1/91 
 
Normalização
52 Materiais de Construção Civil I - Prof. Getulio