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Professora Kaori Aula 5 Materiais de Construção II Aula 5 Materiais de Construção II Engenharia Civil Professora Kaori Madeiras Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil Professora Kaori 5 • Excelente material para a construção civil devido ao seu múltiplo aproveitamento; • Utilização desde os primóridos • Madeira reúne 3 características importantes, aspectos: Técnico; Econômico; Estético. Características • ORGÂNICO - formado basicamente por carbono; • HETEROGÊNEO - devido a grande variação existente (tipos e componentes) e na distribuição destes componentes; • POROSO – disposição dos componentes; • HIGROSCÓPICO – absorção de água pelos poros; • ANISOTRÓPICO – se comporta em diferentes eixos de orientação; Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil Professora Kaori 5 Características Baixo consumo de energia • Extração com baixo consumo de energia; • Baixo impacto ambiental: desde que sejam realizadas as respectivas reposições; Comparativo com outros materiais estruturais • Concreto e aço são poluidores durante o processamento e a matéria prima jamais é reposta; • Madeira: renovação se processa nas mesmas condições climáticas. Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil Professora Kaori 5 Características • Resistência mecânica: tração, flexão e compressão; • Peso reduzido; • Resistência à choques e esforços dinâmicos; • Facilidade de manuseio: ferramentas simples e acessíveis; • Padrões estéticos: boas características estéticas e decorativas e facilidade no desenvolvimento de novos móveis e utensílios. Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil Professora Kaori 5 Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Características Anéis de crescimento Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Características Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Características Utilização A madeira pode ser utilizada como: • 53% Combustível – Alto poder calorífico; • 37% Material de construção civil – Segundo material mais utilizado, depois do aço; • 10% Em outros usos industriais (papel, rayon, álcoois, resinas e plásticos Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil Professora Kaori 5 Propriedades Físicas da Madeira Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori • Espécie botânica: Estrutura anatômica e a constituição do material lenhoso • Massa específica do material • Presença de defeitos: Nós, fendas, fibras torcidas; anomalias; Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Fatores Naturais Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Propriedades Físicas - Umidade • Após a extração da árvore, sua seiva permanece no material em três estados: – Água de constituição: impossível de ser retirada; – Água de impregnação: entre as fibras e células lenhosas, saída causa retração; – Água livre: presente nos vasos capilares: saída não causa retração. U (%): % de água evaporada pela secagem; Mi – Massa inicial de madeira em g; Ms – Massa da madeira seca (103 + 2º C) em g; Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Propriedades Físicas - Umidade NBR 7190 Nomenclatura Umidade Madeira verde U > 30% Madeira semi-seca U > 23% Madeira comercialmente seca 18% < U < 23% Madeira seca ao ar 13% < U < 18% Madeira dessecada 0% < U < 13% Madeira seca U = 0% • Capacidade de sofrer alterações de volume e dimensões; • Inchamento, contração ou “trabalho das madeiras”; • Verificado em três dimensões – tangencial, radial e axial (Anisotrópicas). Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Propriedades Físicas - Retrabilidade Precauções para evitar a retrabilidade: • Usar peças de madeira com %U compatível com o meio ambiente; • Emprego de desdobro adequado; • Impregnação com óleos e resinas impermeabilizantes Massa seca por volume de madeira Índice de compactação das fibras; Varia com a umidade e posição do lenho; Depende da espécie e o teor de umidade Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Propriedades Físicas - Densidade Classificação IPT: Madeiras Nativas Madeiras leves – até 500 kg/m³; Madeiras médias: 501 a 700 kg/m³; Madeiras pesadas – > 700 kg/m³ • Material isolante elétrico – elevada resistividade • Quando úmido é condutora (presença de sais); • Condutibilidade na direção das fibras; Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Propriedades Físicas – Condutibilidade Elétrica • Mau condutor térmico – devido a estrutura celular porosa (massas de ar dentro do material) e composta por celulose; • São excelentes barreiras térmicas, o que garante bom isolamento em residências; Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Propriedades Físicas – Condutibilidade Térmica Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Propriedades Físicas - Condutibilidade Sonora Excelentes barreiras acústicas Revestimentos de madeira promovem enfraquecimento acústico de +/- 5 dB; Isolamento por ser melhorado com tratamento da superfície: venizes, pinturas, papel de parede... Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Propriedades Físicas - Resistência ao fogo - se decompõe em gases - os gases expostos ao calor, convertem-se em chamas - as chamas aquecerão a madeira não atingida e liberarão mais gases inflamáveis, alimentando a combustão. A madeira apresenta boa resistência a condições de incêndio. Por ser um material combustível, a madeira, em condições normais, não se queima diretamente Propriedades Mecânicas da Madeira Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori • Capacidade de suportar tensões; • Ruptura e de deformações excessivas; • O teor de umidade tem fator preponderante na qualidade da resistência da madeira; • Massa específica também influi diretamente na capacidade de resistência à compressão, sendo maior a massa maior a resistência. Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Propriedades Mecânicas - Resistência • Módulo de elasticidade • Madeiras rígidas: rompem sem grandes deformações o que pode ocasionar acidentes graves; • Madeiras flexíveis: não podem ser utilizadas como estruturais devido a sua deformação exagerada. Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Propriedades Mecânicas - Rigidez Ensaios Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori • NBR 7190:97 Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Propriedades Mecânicas - Ensaios • Resistência à compressão paralela as fibras;• Resistência à tração paralela as fibras; • Resistência à compressão normal as fibras; • Resistência à tração normal as fibras; • Resistência ao cisalhamento paralelo as fibras; • Resistência de embutimento paralelo as fibras; • Resistência de embutimento normal as fibras; • Densidade básica; Origem e Produção A madeira é proveniente do lenho dos vegetais superiores: árvores e arbustos lenhosos. Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil Professora Kaori 5 Classificação - Botânica Endógenas – germinação interna. Exemplos: bambu, palmeiras. Exógenas – germinação externa. Anéis de crescimento; Ex: Angiospermas e as gimnospermas. Produção - Corte Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil Professora Kaori 5 O corte é realizado em epócas especificas do ano; Geralmente no inverno Não influi na resistência; Mas determina a durabilidade; Produção - Toragem Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil Professora Kaori 5 Árvore é desgalhada; Toras de 5 e 6 metros; Facilidade de transporte; Descascadas e descortiçadas; Produção - Desdobro Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil Professora Kaori 5 Realizados em serrarias; Obtenção de pranchas com espessura: 7,0 cm e largura maior que 20 cm; Desdobro normal – paralelo aos anéis; Desdobro radial – normal aos anéis; Produz madeira de melhor qualidade; Menores contrações de largura na secagem; Superfície homogênea e resistência mais uniforme. Nomenclatura das peças de Madeira Serrada Nome da peça Espessura em cm Largura em cm Pranchões > 7,0 > 20,0 Prancha 4,0 à 7,0 > 20,0 Viga 4,0 11,0 à 20,0 Vigota 4,0 à 8,0 8,0 à 11,0 Caibro 4,0 à 8,0 5,0 à 8,0 Tábua 1,0 à 4,0 > 10,0 Sarrafo 2,0 à 4,0 2,0 à 10,0 Ripa < 2,0 < 10,0 Madeira Serrada Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Aplicações Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Madeira roliça Madeira serrada: peças estruturais Lâminas: chapas de madeira compensada Aparas: chapas de madeira aglomerada Fibras: chapas de Madeira reconstruída Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Aplicações In natura • Serrada; • Roliça. Industrializada • Chapas de compensado; • Pisos – Assoalhos; • Laminada colada; Construção civil: usada em todas as etapas da obra; *Utiliza-se madeiras no estado bruto (tábuas, vigas, caibros, ripas) e transformadas (chapas compensadas – acabamento). Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Aplicações Início: Estacas – topografia; Locação da obra – gabaritos; Estrutura Fôrmas de fundação; Fôrmas de vigas, pilares e lajes; Escoramentos; • Esquadrias • Portas; • Janelas; • Batentes. • Elementos de acabamento • Pisos internos – Tacos; • Escadas; • Revestimentos – assoalhos de madeira. Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Aplicações • Elementos Estruturais • Pontes; • Casas pré-fabricadas; • Estacas; Mourões; • Postes; • Ensecadeiras; • Entre outros. Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Aplicações • Madeira Serrada • Madeira Laminada colada • Madeira compensada • Madeira recomposta Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Aplicações • Demais utilizações • Obras portuárias; • Decks de piscinas; • Painéis divisórios; Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil 5 Professora Kaori Aplicações Dúvidas? Professora Kaori Materiais de Construção II Aula 5 Engenharia Civil Aula 5 Materiais de Construção II Engenharia Civil Professora Kaori Tintas Tinta é um material que se apresenta na forma líquida e que, quando aplicado, com ou sem diluição sobre uma superfície, deve resultar em filme sólido, contínuo, uniforme e aderente após a secagem/cura. Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil Professora Kaori 5 Função da tinta • Decoração • Proteção da base: durabilidade – Corrosão, absorção de água • Funções especiais: – Higiene, retardar chama, anti-estática, reflexão à radiação térmica, sinalização, segurança, identificação. Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil Professora Kaori 5 Constituintes básicos • De modo geral são constituídas: resina (ou polímero), pigmento, solvente e aditivo. • Nem sempre todos estes componentes estão sempre presentes. Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil Professora Kaori 5 Ex.: vernizes, por serem transparentes, não contém pigmentos em sua composição, ou contém baixos teores desses constituintes. Resina • Fração não volátil • Características – Propriedades mecânicas – tração, elasticidade – Permeabilidade – Resistência ao intemperismo: radiação UV, água, poluentes – Resistência química – alcalinidade da argamassa – Aderência Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil Professora Kaori 5 Composição da Resina • Antigamente, as resinas eram obtidas de compostos naturais, vegetais e animais. • Hoje são obtidas pela indústria petroquímica, obtendo-se polímeros com durabilidade e propriedades muito superiores. Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil Professora Kaori 5 Mais usadas: • homopolímeros (polietileno) • copolímeros de acetato de vinila • copolímeros acrílicos na forma de emulsões Pigmentos • Partículas finas entre 0,1 e 5 mm • Objetivo proporcionar por meio da reflexão da luz: • Cor • Cobertura • Durabilidade à tinta • Podem ser orgânicos ou inorgânicos. • Propriedades anticorrosão Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil Professora Kaori 5 Solventes • Volátil e deixa de fazer parte da pintura após evaporação • Varia conforme a absorção, porosidade e rugosidade do substrato • Tinta látex (emulsão aquosa): solvente água Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil Professora Kaori 5 • Funções básicas: • Dissolver a resina: esmaltes, a óleo e epóxi • Conferir viscosidade adequada para aplicação • Influir na secagem Aditivos • Adicionados em pequenas proporções - entre 0,1 a 2% • Funções especiais • Biocidas: fungicidas, bactericidas, algicidas • Reológicos: estabilizar emulsões, manter pigmentos em suspensão, facilitar aplicação • Antibolhas Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil Professora Kaori 5 Formulação das tintas • Elevado números de matérias-primas • Fabricante usa pelo menos 15 componentes e mais de 700 matérias-primas • Parte das matérias-primas é usada na confecção de produtos intermediários (como resinas e emulsões) Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil ProfessoraKaori 5 MP´s – formulação e quantidade a ser produzida Componentes da tinta Completa umectação da superfície das partículas- todas envolvidas pela resina- moagem Acerto da cor conforme padrão Colocação do material para ser distribuído no mercado Tinta é liberada se estiver dentro dos padrões especificados (viscosidade, teor de sólidos, massa esp., cobertura e pH) Fabricação Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil Professora Kaori 5 Tintas sem VOC Componente orgânico volátil Formuladas com um nova tecnologia que respeita o meio ambiente, evitando a poluição do ar, alergias e irritações. A indústria de tintas tem trabalhado no desenvolvimento de tintas que não necessitem nenhum solvente em sua composição Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil Professora Kaori 5 Para a tinta ser considerada ecológica, deve ser a base de água, não conter COVs nem pigmentos à base de metais pesados, fungicidas sintéticos ou derivados de petróleo. Silicones e Vernizes Próxima aula Aula Materiais de Construção II Engenharia Civil Professora Kaori 5
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