OK Aula 01 INTRODUÇÃO AOS MATERIAIS DE ENGENHARIA E PROPRIEDADES 2018.2

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ESCOLA DE ENGENHARIAS E TI
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
Construção Civil I (2018.2)
Aula 01 – Introdução aos materiais de engenharia e propriedades
OBJETIVOS
Ao final desta aula, o aluno deverá:
- Reconhecer a importância dos conhecimentos dos materiais de construção civil para o sucesso 
de seus projetos.
- Conhecer, classificar, interpretar e investigar as propriedades físicas e mecânicas dos materiais
PROGRAMAÇÃO:
1.0 – INTRODUÇÃO AOS MATERIAIS DE ENGENHARIA
1.1 – Importância;
1.2 – Normalização; 
2.0 – PROPRIEDADES DOS MATERIAIS
2.1 – Propriedades físicas dos materiais;
2.2 – Propriedades térmicas dos materiais; 
2.3 – Propriedades mecânicas dos materiais;
Fonte: 
http://jornalibia.com.br/montenegro/cresc
e-em-10-as-vendas-no-varejo-de-material-
de-construcao/
Contextualização: 
Qual a importância de se conhecer os materiais de engenharia ?
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A indústria da construção civil e dos materiais Não existe atividade
humana em que a construção civil não esteja presente para suprir a demanda
por maior quantidade de bens e serviços requeridos pela crescente população
mundial.
CURVA DO CRESCIMENTO EXPONENCIAL DA POPULAÇÃO (BRAGA et al, 2006, p.3) – ADAPTADO PELO AUTOR
2011
1760 - 1960
EM 250 ANOS, APROXIMADAMENTE, 
A POPULAÇÃO MUNDIAL CRESCEU
6 BILHÕES DE HABITANTES
1.1 Importância
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NORMA TÉCNICA Documento, estabelecido por consenso e aprovado por um
organismo reconhecido, que fornece, para um uso comum e repetitivo, regras,
diretrizes ou características para atividades ou seus resultados, visando à obtenção de
um grau ótimo de ordenação em um dado contexto.
Tipos
(i) Procedimento
Exemplo
ABNT NBR 6118:2007
Projeto de estruturas de 
concreto - Procedimento
Aplicação da NBR 6118:2007
7.5 Detalhamento das armaduras
7.5.1 (...)
7.5.2 Para garantir um bom
adensamento é vital prever no
detalhamento da disposição das
armaduras espaço suficiente para
entrada da agulha do vibrador.
(ii) Especificações
(iii) Métodos de ensaio
(iv) Padronizações
(v) Terminologias
(vi) Simbologia
(vii) Classificação
1.2 Normalização
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Aula 02 – Introdução aos mat. de engenharia e propriedades
Inovação de sistemas construtivos na habitação
Carta de Istambul 
(Conferência do Habitat II/1996)
SiAC
Sistema de Avaliação da 
Conformidade de Empresas de 
Serviços e Obras da Construção Civil
SiMaC
Sistema de Qualificação de Materiais, 
Componentes e Sistemas Construtivos
SiNAT
Sistema Nacional de avaliação 
Técnica de produtos Inovadores
Instrumento do Governo Brasileiro
Melhoria da qualidade do habitat e 
a modernização produtiva
Ações de combate a não-
conformidade - Programas
Setoriais da Qualidade (PSQs).
Avaliar novos produtos
utilizados nos processos de
construção – INOVAÇÃO
TECNOLÓGICA.
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Inovação de sistemas construtivos na habitação
Documento de avaliação Técnica -
DATec no 009B
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Inovação de sistemas construtivos na habitação
Documento de avaliação Técnica -
DATec no 013
2.0 PROPRIEDADES DOS MATERIAIS
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2.1.1 Massa específica e Massa específica aparente
MASSA ESPECÍFICA é a relação entre a massa do agregado seco e seu volume,
excluindo os poros permeáveis (ABNT NBR MN 52, 2009).
As propriedades dos materiais dependem da natureza do material,
composição química e microestrutura.
2.1 Propriedades físicas
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AGREGADO MIÚDO SOLTO
AGREGADO GRAÚDO SOLTO
RAZÃO ENTRE A MASSA 
DE TODOS OS GRÃOS 
PELO VOLUME “REUNIR TODOS OS 
GRÃOS”MASSA 
ESPECÍFICA
“REUNIR TODOS OS 
GRÃOS”
MASSA 
ESPECÍFICA
RAZÃO ENTRE A MASSA 
DE TODOS OS GRÃOS 
PELO VOLUME
2.1.1 Massa específica e Massa específica aparente
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MASSA ESPECÍFICA APARENTE é a relação entre a massa do agregado seco e seu
volume, incluindo os poros permeáveis (ABNT NBR MN 52, 2009).
Ensaio de massa específica aparente
Carrinho de medida
2.1.1 Massa específica e Massa específica aparente
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2.2.1 Calor específico
Quantidade de calor que é necessário fornecer a um corpo para elevar 1oC a
temperatura de sua unidade de massa.
Exemplos:
Madeira = 1755 J/ kg . oC
Ferro = 460 J/ kg . oC
Concreto = varia entre 840 e 1170 J/ kg . oC
2.2 Propriedades térmicas
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É necessário o controle da temperatura do concreto em obras 
com grandes volumes ou grandes áreas superficiais.
EFEITO DOS MATERIAIS CONSTITUINTES NA TEMPERATURA DO CONCRETO
AGREGADOS
CIMENTO
Areia
c = 0,92 KJ / Kg . K 
Brita
c = 4,184 KJ / Kg . K 
ÁGUA
CONCRETO
2.2.1 Calor específico
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2.2.1 Calor específico
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2.2.2 Condutividade térmica
Capacidade que um dado material possui em transferir calor.
q = - k . A . dT
dx
Onde:
q = fluxo de calor por unidade de tempo por unidade de
área perpendicular à direção do fluxo (kcal / m² . h);
K = condutividade térmica (kcal / m² . h . oC);
A = seção transversal do corpo perpendicular ao fluxo
de calor (m²);
dT = gradiente de temperatura através do corpo.
dx
IMPORTANTE:
MAU CONDUTOR DE CALOR = 
BOM ISOLANTE TÉRMICO
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2.2.3 Expansão térmica
Propriedade relacionada com a expansão e a contração sofrida pelos sólidos,
quando submetidos a um aquecimento e um resfriamento, respectivamente.
αL = lf – li = ∆l
li (Tf – Ti) li ∆T
Onde:
αL = coeficiente de dilatação térmica linear;
li = comprimento inicial;
lf = comprimento final;
Ti = temperatura inicial;
Tf = temperatura final;
∆l = l . αL . ∆T
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Definindo alguns termos da engenharia:
a) TENSÃO É a relação entre o esforço aplicado e a área da seção resistente. 
Geralmente é medida em MPa. 
IMPORTANTE: Toda tensão gera uma 
deformação que pode ser elástica ou plástica.
2.3 Propriedades mecânicas
Vídeo Ruptura CAR
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17 23Definindo alguns termos da engenharia:
LEI DE HOOKE Exprime a proporcionalidade existente entre a tensão e a
deformação de um material dentro do regime elástico. 
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Definindo alguns termos da engenharia:
c) DEFORMAÇÃO PLÁSTICA É a deformação permanente provocada por Tensões 
que ultrapassam o limite de elasticidade. Não há a proporcionalidade entre a tensão e a 
deformação, logo, a Lei de Hooke não é mais válida. 
b) DEFORMAÇÃO ELÁSTICA É reversível, desaparece quando a Tensão é removida. 
É diretamente proporcional à Tensão. 
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2.3.1 Resistência mecânica
Definem o comportamento do material quando sujeito a esforços de natureza
mecânica e correspondem as propriedades que, num determinado material,
indicam a sua capacidade de transmitir e resistir aos esforços que lhe são
aplicados.
Pode-se conceituar resistência mecânica como sendo, a capacidade dos materiais
de resistir a esforços de natureza mecânica, como tração, compressão,
cisalhamento, torção, flexão e outros sem romper e/ou deformar-se.
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2.3.2 Elasticidade
É a capacidade que o material apresenta de deformar-se elasticamente.
A deformação elástica de um material, acontece quando o material é
submetido a um esforço mecânico e o mesmo tem suas dimensões alteradas, e
quando o esforço é cessado o material volta as suas dimensões iniciais.
DIAGRAMA TENSÃO-DEFORMAÇÃO
REPRESENTANDO UMA DEFORMAÇÃO ELÁSTICA
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2.3.3 Ductilidade e/ou Plasticidade
É a capacidade que o material apresenta de deformar-se plasticamente ou
permanentemente antes de sua ruptura. A deformação plástica de um material,
ocorre quando o material é submetido a um esforço mecânico e o mesmo tem
suas dimensões alteradas, e quando o esforço é cessado o material permanece
com as dimensões finais.
DIAGRAMA TENSÃO-DEFORMAÇÃO
REPRESENTANDO UMA DEFORMAÇÃO PLÁSTICA
DIAGRAMA TENSÃO-DEFORMAÇÃO TÍPICO DE
UM AÇO LAMINADO A QUENTE
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2.3.4 Dureza
É uma medida da resistência do material a deformações plásticas localizadas.
Associada a essa propriedade, temos a resistência ao desgaste e a resistência a
abrasão.
2.3.5 Resiliência
É a capacidade do material absorver e devolver energia sem deformação
permanente. Essa propriedade tem validade no campo elástico.
PEÇA CERÂMICA ASSENTADA EM
ÁREA RESIDENCIAL.
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2.3.6 Tenacidade
É a capacidade do material de absorver energia antes de sua ruptura, ou seja, 
o material resiste a esforços de impacto.
2.3.7 Fadiga
A ruptura de um material pode ocorrer por fadiga, quando este é submetido 
repetidas vezes a um carregamento, e a tensão atuante no material não 
ultrapasse a tensão de escoamento (σe ).
ROMPIMENTO POR FADIGA EM
BARRA DE AÇO
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FIM
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