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23/09/2018 1 Por Elisângela Pereira da Silva Terça 09:00 Quarta 15:00 23/09/2018 2 Os materiais de construção são definidos como sendo todo e qualquer material utilizado na construção de uma edificação, desde a locação e infraestrutura da obra até a fase de acabamento. DEFINIÇÃO: 23/09/2018 3 A indústria da Construção Civil A atividade da construção civil tem grande importância econômica não apenas pelo elevado volume de recursos financeiros que mobiliza e por seu forte potencial gerador de empregos, mas também por sua capacidade de contribuir com o dinamismo de muitos segmentos industriais e de serviços. A cadeia produtiva da construção é formada por um grande número de gêneros industriais que apontam uma gama diversificada de insumos e serviços, durante as diversas etapas da produção de edificações. . IMPORTÂNCIA: IMPORTÂNCIA: 23/09/2018 4 Por que estudar os materiais?????? 1- Conhecer os materiais mais adequados a cada caso; IMPORTÂNCIA: 2- Da qualidade do material depende a qualidade do serviço IMPORTÂNCIA: 23/09/2018 5 Por que estudar os materiais?????? 3- Alguns materiais necessitam de cuidados para serem manuseados IMPORTÂNCIA: 4- Conhecer os materiais de construção evita desperdício IMPORTÂNCIA: 23/09/2018 6 Lembrete: Nenhuma obra é feita sem materiais e a qualidade e durabilidade de uma construção dependem diretamente da qualidade e da durabilidade dos materiais que nela são empregados. Por isso é necessário que o responsável técnico de uma edificação tenha em mente a importância de conhecer as propriedades e aplicações mais adequadas para cada caso. Por que estudar os materiais?????? IMPORTÂNCIA: IMPORTÂNCIA: 23/09/2018 7 Historicamente os materiais estão relacionados com o homemHistoricamente os materiais estão relacionados com o homem Eras da civilização: Material mais duro e mais denso 1º material manipulado como instrumento Da variedade de tipos/origem a mútiplos usos e funções nas construções PEDRAPEDRA Há certa tolerância em concordar que a idade da pedra iniciou-se há cerca de 2 milhões de anos. EVOLUÇÃO DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO No período Paleolítico, também chamado de Idade da Pedra Lascada (se encerrou em 10000 a.C.), 23/09/2018 8 Com o inicio do período Neolítico (9000 a 6000 a.C.), o homem desenvolveu a agricultura e a criação de animais e pôde se fixar em um lugar deixando de ser nômade. Dessa maneira, o homem inicia o processo de abandono das cavernas e passa a construir suas próprias moradias. Essas moradias são conhecidas e denominadas Nuragues, que significam construções edificadas em pedra. Tinham formas de cone, como se fossem fendas, e não possuíam nenhum outro material que provocasse uma mistura ou até mesmo a união dessas “fendas” Outras construções desse período são Dolmens. Consistiam em formações arquitetônicas que eram formadas por duas ou mais grandes pedras fincadas verticalmente no chão, funcionando como se fossem paredes, e uma grande pedra colocada na horizontal sobre elas, funcionando como se fosse um teto 23/09/2018 9 Moradias - palafitas, cabanas de madeira, de barro, ou ainda, tendas de couro IDADE DOS METAISIDADE DOS METAIS EVOLUÇÃO DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO IDADE DOS METAISIDADE DOS METAIS Pedra trabalhada EVOLUÇÃO DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 23/09/2018 10 EVOLUÇÃO DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO Pedra artificial - concreto MASP – Museu de artes de São Paulo Museu de arte contemporânea - RJ É possível afirmar que a engenharia nasceu e se desenvolveu de forma simultânea ao início da civilização humana. A espécie tornou-se extremamente preocupada com o desenvolvimento de técnicas que facilitassem trabalhos realizados no cotidiano: como, primeiramente, o domínio do fogo, sucedido pela utilização da alavanca e da roda. Ou seja, a engenharia surgiu a partir do momento em que iniciaram-se as primeiras transformações tecnológicas, promovidas com a finalidade de facilitar a vida das pessoas. SURGIMENTO DA ENGENHARIA 23/09/2018 11 23/09/2018 12 Quanto à origem ou obtenção Naturais – areia, madeira, pedra, etc. Artificiais – tijolo, telha, etc. Combinados – concreto, argamassa, etc. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS • Quanto à função Vedação – vidros, tijolos em certos casos, etc. Proteção – tintas e vernizes, etc. Estrutural – madeira, aço, concreto, etc. 23/09/2018 13 CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS • Quanto à composição Simples ou básico – telhas, tijolos, etc. Produzidos ou compostos – concreto, argamassa, etc. • Quanto à estrutura interna Fibrosa – amianto CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS 23/09/2018 14 CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS • Vitréa - vidro • Cristalina - metais CRITÉRIOS BÁSICOS NA SELEÇÃO DOS MATEIRIAIS 23/09/2018 15 • CRITÉRIO DE ORDEM TÉCNICA; •CRITÉRIO DE ORDEM ECONÔMICA; •CRITÉRIO DE ORDEM ESTÉTICA. CRITÉRIOS CRITÉRIOS • Critério de ordem técnica De uma foram geral deve- se conhecer: üformas padronizadas üpropriedades físicas, químicas e mecânicas üdurabilidade Esforços mecânicos 23/09/2018 16 CRITÉRIOS • Critério de ordem técnica Ação do intemperismo CRITÉRIOS • Critério de ordem econômica Deve – se conhecer: valor aquisitivo do material, custo da aplicação e dos equipamentos para aplicação, custo de conservação e durabilidade da obra. 23/09/2018 17 CRITÉRIOS Opera House - Austrália Grande Teatro Nacional da China • Critério de ordem estética Considera-se: mão-de-obra, acabamento e conservação, colorido, textura e forma do material Departamento de Saúde de Bilbao - Espanha CRITÉRIOS A responsabilidade de quem especifica os materiais Quem específica??? O arquiteto, os engenheiros de cada especialidade, o engenheiro residente Aquele que especifica tem a responsabilidade de especificar corretamente 23/09/2018 18 • Ao especificar os materiais, é necessário que se use maior exatidão possível, definindo todos os elementos que possam variar a procedência; • Procurar sempre citar os dados técnicos dos materiais desejados (mesmo que pareçam evidentes); • Convém não somente nomear o material, mas também classificar o tipo, a dimensão desejada e eventualmente até a marca. CRITÉRIOS • Procurar não esquecer nenhum material; • É sempre prudente rever os catálogos dos materiais que estão especificando, para atualiza los ; • Organizar um guia para especificações, a fim de não esquecer detalhes. CRITÉRIOS 23/09/2018 19 NORMATIZAÇÃO E ENSAIOS TECNOLÓGICOS Os acessos a novas matérias-primas e o desenvolvimento dos processos de fabricação obrigaram á criação de métodos padronizados de produção em todo mundo. Na realização dos ensaios são comuns as seguintes observações: üAnálise das propriedades específicas dos materiais Ex.: composição química ü Determinação de uma função de propriedades específicas do material Ex.: resistência à compressão INTRODUÇÃO 23/09/2018 20 DEFINIÇÃO Normalização É a maneira de organizar atividades pela criação e utilização de regras e normas, visando contribuir para o desenvolvimento econômico e social de uma Nação. Regulamenta a qualidade, a classificação, a produção e o emprego dos diversos materiais Atendem exigências de fabricação, acabamento, formas e dimensões, composição química e propriedades físicas, ensaios de inspeção, no recebimento ou no emprego dos produtos. OBJETIVOS DA NORMALIZAÇÃO A normalização técnica tem como objetivo contribuir nos seguintes aspectos: •Comunicação – Proporciona meio mais eficientes na troca de informação entre o fabricante e o cliente. •Segurança – Proteger a vida humana e a saúde. •Proteção ao Consumidor – produtos fabricados de acordo com as normas pertinentes. •Eliminação das Barreiras Comerciais – Evita a existência de regulamentos conflitantes sobre produtos de diferentes países. 23/09/2018 21 BENEFÍCIOS DA NORMALIZAÇÃO Qualitativos •Promove o uso adequado dos recursos (equipamentos, matéria e mão de obra); •Uniformizaçãoda produção; •Facilita o treinamento e melhora a mão de obra; •Registra o conhecimento tecnológico; •Facilita a contratação ou venda de tecnologia BENEFÍCIOS DA NORMALIZAÇÃO Quantitativos •Reduz o consumo e o desperdício; •Especifica matérias-primas e produtos; •Padroniza peças, componentes, equipamentos; •Reduz a variedade de produtos; •Estabelece procedimentos; •Aumenta a produtividade; •Melhora a qualidade; •Controla produtos e processos 23/09/2018 22 HIERARQUIA TÉCNICA NORMAS NACIONAIS REGIONAIS E INTERNACIONAIS Normas Nacionais São as normas editadas por uma organização nacional de normalização que seja reconhecida no respectivo país. No Brasil,as normas são os documentos elaborados segundo procedimentos definidos pela ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), Fórum único Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras são identificadas pela sigla ABNT NBR, seguida de seu número e ano de publicação e são reconhecidas em todo o território nacional. 23/09/2018 23 NORMAS NACIONAIS REGIONAIS E INTERNACIONAIS Normas regionais São estabelecidas por um organismo regional de normalização, para aplicação em um conjunto de países e são elaboradas com a participação dos Organismos Nacionais de Normalização dos países membros do bloco econômico. São exemplos de normas regionais: Normas do Mercosul – desenvolvidas pela AMN (Associação Mercosul de Normalização), elaboradas através dos CSM (Comitês Setoriais Mercosul) Normas COPANT (Comissão Pan-Americana de Normas Técnicas) – elaboradas nos seus comitês técnicos, com a participação brasileira por meio dos ABNT/CB e ABNT/ONS. Normas EM – elaboradas pelo CEN (Comitê Europeu de Normalização) NORMAS NACIONAIS REGIONAIS E INTERNACIONAIS Normas Internacionais São normas técnicas estabelecidas por um organismo internacional de normalização, resultantes da cooperação e de acordos entre grande número de nações independentes, com interesses comuns. Existem três organismos internacionais de normalização: •IEC–International Electrotechnical Commission – que desenvolve normas relativas a eletricidade e eletrotécnica. •ITU–International Telecommunication Union que desenvolve normas relativas a telecomunicações. •ISO–International Organization for Standardization – que desenvolve normas relativas aos demais temas não cobertos pelas IEC e ITU. 23/09/2018 24 ABNT Entidades Normalizadoras Brasil – ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) Responsável pela padronização, terminologia, simbologia, especificação, classificação e normalização dos materiais de construção. Entidades com o mesmo objetivo: ABCP – Associação Brasileira de Cimento Portland IBC – Instituto Brasileiro de Concreto ABNT 23/09/2018 25 TIPOS DE NORMAS Há sete tipos de normas vProcedimento; vEspecificação; vPadronização; vEnsaio; vClassificação; vTerminologia; vSimbologia. TIPOS DE NORMAS v Normas de Procedimento Dão diretrizes para cálculos e métodos de execução de obras e serviços, assim como as condições mínimas de segurança. Ex.: NBR 6118 – Projeto e execução de obras de concreto armado NBR 7190 – Cálculo de estruturas de madeira 23/09/2018 26 TIPOS DE NORMAS vNormas de Especificação (EB) Quais as características físicas, químicas, etc. os produtos ou as matérias-primas devem apresentar. Norma que se destina a fixar características de materiais, processos, componentes, equipamentos. Ex.: NBR 5732 – Cimento Portland comum TIPOS DE NORMAS Normas de Padronização (PB) Uniformiza as características geométricas e/ou físicas de elementos de fabricação, produtos semi acabados, desenhos e projetos. NBR 8042 – Bloco cerâmico para alvenaria formas e dimensões 23/09/2018 27 TIPOS DE NORMAS Normas de ensaio (MB) Estabelecem os processos para a formação e o exame de amostras e como testar as propriedades dos materiais ou artigos manufaturados. Prescreve a maneira de determinar ou verificar as características, condições ou requisitos exigidos de: • um material ou produto acabado de acordo com as respectivas especificações; • uma obra ou instalação de acordo com o respectivo projeto Ex.: NBR 5739 – Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos de concreto TIPOS DE NORMAS Normas de Terminologia (TB) Destina-se a definir, relacionar/e ou dar equivalência em diversas línguas de termos técnicos empregados em um determinado setor de atividade visando o estabelecimento de uma linguagem uniforme Ex.: NBR 11172 - aglomerante de origem mineral 23/09/2018 28 TIPOS DE NORMAS Normas de Simbologia (SB) Norma que se destina a fixar convenções gráficas, ou seja, símbolos, para conceituar grandezas, sistemas ou partes de sistemas, com a finalidade de representar esquemas de montagem, circuitos, componentes de circuitos, fluxogramas, entre outros. Ex.: NBR 5444 – Símbolos gráficos para instalações elétricas prediais TIPOS DE NORMAS Normas de Classificação (CB) Destina-se a ordenar, designar, distribuir e/ou subdividir conceitos, materiais ou objetos, de acordo com determinada sistemática. Ex.: NBR 7169 – Classificação de azulejos (CB – 100) 23/09/2018 29 TIPOS DE NORMAS Classificação das normas empregadas na construção civil brasileira • Norma brasileira com numeração NBR. Ex.: NBR 7480 – Barras e fios de aço destinados a armaduras para concreto armado • Normas internacionais adotadas com normas brasileiras Ex.: NBR ISO 9002 – Sistema de qualidade em produção, instalação e serviços associados • Norma brasileira sem numeração Ex.: EB 230 – Agregados leves para concreto estrutural • Normas regionais adotadas como normas brasileiras (NM – Normas Mercosul) ENSAIOS TECNOLÓGICOS Na realização dos ensaios são comuns as seguintes observações: üAnálise das propriedades específicas dos materiais Ex.: composição química ü Determinação de uma função de propriedades específicas do material Ex.: resistência à compressão 23/09/2018 30 ENSAIOS TECNOLÓGICOS Classificação dos ensaios mecânicos ü Ensaios destrutivos – São aqueles que deixam algum sinal na peça ou corpo de prova, mesmo que estes não fiquem inutilizados. Ensaio de compressão Ensaio de flexão ENSAIOS TECNOLÓGICOS ü Ensaios não destrutivos – São aqueles que após sua realização, não deixa nenhuma marca ou sinal e, por consequência, não inutiliza a peça ou corpo de prova. A esclerometria objetiva medir a DUREZA SUPERFICIAL. Dureza corresponde a capacidade de um material resistir à penetração, ao choque ou ao risco superficial Esclerometria 23/09/2018 31 PROPRIEDADES DOS MATERIAIS Dependem da homogeneidade do material • Material isotrópico - apresenta, para uma dada propriedade, uma igualdade nas três direções (x , y e z) • Material anisotrópico - para uma dada propriedade há uma variação em, pelo menos, uma das direções. PROPRIEDADES FÍSICAS 23/09/2018 32 PROPRIEDADES FÍSICAS • Massa específica Relação entre a massa do material granular ou pulverulento e o volume ocupado pelos seus grãos (volume este que desconta os vazios) 0 M V r = Unidades Massa específica (g/cm³ ou Kg/m³ ou t/m³) PROPRIEDADES FÍSICAS Unidades Massa específica (g/cm³ ou Kg/m³ ou t/m³) Massa Unitária Relação entre a massa do material granular ou pulverulento e o volume total (volume este que considera os vazios) M V d = 23/09/2018 33 PROPRIEDADES FÍSICAS Densidade ≠ massa específica •Diferença mais conceitual do que prática •Densidade – relação entre a massa específica do mesmo e da água pura •Como a massa específica da água é igual a 1 g/cm3 – valores numéricos iguais mas diferentes dimensionalmente. PROPRIEDADES FÍSICAS Absorção Capacidade do material absorver e reter água. 100Ms Maa Ma - = ´ Ms – massa da amostra saturada Ma – massa da amostra seca 23/09/2018 34 PROPRIEDADES MECÂNICAS Solicitações ou carregamentos que um corpo pode ser submetido ou suportar: Tração Compressão Flexão Torção Cisalhamento Flambagem PROPRIEDADES MECÂNICAS • s = tensão • F = carga aplicada em uma direção perpendicular à área da seção reta da amostra •A0 = área da seção Tensão de engenharia 23/09/2018 35 PROPRIEDADES MECÂNICAS • e= deformação específica • li = comprimento inicial do corpo de prova • lf = comprimento final do corpo de prova • Dl = alongamento Deformação Específica PROPRIEDADES MECÂNICAS Elasticidade Capacidade de um material se deformar sem romper, e retornar a dimensão original ao serem retiradas as cargas. É uma medida da rigidez do material Diagrama tensão deformação Material perfeitamente plástico Lei de Hooke 23/09/2018 36 PROPRIEDADES MECÂNICAS PROPRIEDADES MECÂNICAS 23/09/2018 37 PROPRIEDADES MECÂNICAS Material frágil – Não se deforma plasticamente antes da ruptura PROPRIEDADES MECÂNICAS Ductilidade É a deformação plástica total até o ponto de ruptura do material, podendo ser expressa como estricção ou alongamento total. Estricção = Alongamento = 23/09/2018 38 PROPRIEDADES MECÂNICAS Fluência •Deformação lenta que ocorre nos materiais devido à ação de cargas permanentes de longa duração •Ensaio de fluência – submeter um corpo-de-prova a uma carga (ou tensão) constante e medir as deformações •Resultado – curva de fluência PROPRIEDADES MECÂNICAS Dureza Capacidade de resistir a penetração de um corpo estranho mais duro ou ao risco. Talco - 1 Diamante - 10 23/09/2018 39 PROPRIEDADES MECÂNICAS Resistência à abrasão Capacidade do material resistir sem perder massa a cargas de abrasão, desgastes. A resistência à abrasão mede, portanto, a capacidade que o agregado tem de se não alterar quando manuseado: carregamento e estocagem. Resistência à fadiga Capacidade do material resistir a cargas repetidas e alternadas. PROPRIEDADES TÉRMICAS Transferência de calor Propriedade do material de conduzir calor, condutividade térmica. Expansão térmica Avaliada pelo coeficiente de dilatação térmica linear, que representa o alongamento de uma determinada peça mediante um aumento unitário de temperatura. Capacidade de armazenar calor Quantidade de calor necessária para elevar em um grau a temperatura do corpo, calor específico. 23/09/2018 40 PROPRIEDADES ELÉTRICAS São observadas em função da condução de eletricidade Condutores ou dielétricos Isolantes PROPRIEDADES ELÉTRICAS Resistividade elétrica • Resistência à passagem de corrente elétrica através de um corpo • r = resistividade (W.m); • R = resistência do material através do qual a corrente elétrica está passando (W); • A = área da seção reta perpendicular à direção da corrente (m2); • l = distância entre dois pontos onde é medida a voltagem (m) 23/09/2018 41 PROPRIEDADES ELÉTRICAS Condutividade elétrica •Inverso da resistividade, isto é, a facilidade que um corpo apresenta de conduzir a corrente elétrica s = condutividade elétrica [(W.m)]-1 PROPRIEDADES ELÉTRICAS 23/09/2018 42 PROPRIEDADES ÓTICAS Podem informar sobre a estrutura e ordenação molecular de uma material Transparência Reflexão Refração PROPRIEDADES GERAIS Extensão Propriedade que o corpo apresenta de ocupar lugar no espaço, de existir. Impenetrabilidade Propriedade que garante que dois corpos não podem ocupar o mesmo lugar no espaço. 23/09/2018 43 PROPRIEDADES GERAIS Inércia Propriedade que impede que o corpo por si só modifique o seu estado de movimento ou repouso. Atração Propriedade que os corpos tem de atrair a outros corpos, lei de atração gravitacional de massas. Porosidade Propriedade de o corpo não ser totalmente contínuo, que mostra a existência de vazios. PROPRIEDADES GERAIS Propriedades dos Corpos Sólidos Dureza Resistência do corpo a ser riscado. Tenacidade Resistência do corpo a ser quebrado via choque ou percussão. Maleabilidade Capacidade do corpo de se moldar em forma de lamina. 23/09/2018 44 PROPRIEDADES GERAIS Ductibilidade Capacidade do corpo de se moldar em forma de fios. Durabilidade Capacidade dos corpos de não se alterarem com o tempo. Desgaste Medida da perda de materiais pelo uso contínuo. Elasticidade Capacidade do corpo retornar a posição inicial ao ser retirado o carregamento que o deformou.
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