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2013 Ouro Preto - MG Materiais de Construção Luiz Alcides Mesquita Lara RIO GRANDE DO SUL INSTITUTO FEDERAL Presidência da República Federativa do Brasil Ministério da Educação Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica Equipe de Elaboração Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais – IFMG-Ouro Preto Reitor Caio Mário Bueno Silva/IFMG-Ouro Preto Direção Geral Arthur Versiani Machado/IFMG-Ouro Preto Coordenação Institucional Reginato Fernandes dos Santos/IFMG-Ouro Preto Coordenação de Curso Ney Ribeiro Nolasco/IFMG-Ouro Preto Professor-autor Luiz Alcides Mesquita Lara/IFMG-Ouro Preto Equipe de Acompanhamento e Validação Colégio Técnico Industrial de Santa Maria – CTISM Coordenação Institucional Paulo Roberto Colusso/CTISM Coordenação Técnica Iza Neuza Teixeira Bohrer/CTISM Coordenação de Design Erika Goellner/CTISM Revisão Pedagógica Andressa Rosemárie de Menezes Costa/CTISM Janaína da Silva Marinho/CTISM Marcia Migliore Freo/CTISM Revisão Textual Fabiane Sarmento Oliveira Fruet/CTISM Tatiana Rehbein/UNOCHAPECÓ Revisão Técnica Joseane Dotto/CT-UFSM Ilustração Gabriel La Rocca Cóser/CTISM Marcel Santos Jacques/CTISM Rafael Cavalli Viapiana/CTISM Ricardo Antunes Machado/CTISM Diagramação Cássio Fernandes Lemos/CTISM Leandro Felipe Aguilar Freitas/CTISM © Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais Este caderno foi elaborado em parceria entre o Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais – Campus Ouro Preto e a Universidade Federal de Santa Maria para a Rede e-Tec Brasil. L318m LARA, Luiz Alcides Mesquita Materiais de construção / Luiz Alcides Mesquita Lara. – Ouro Preto : IFMG, 2013. 214 p. : il. Caderno elaborado em parceria entre o Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais/IFMG – Campus Ouro Preto e a Universidade Federal de Santa Maria para o Sistema Escola Técnica Aberta do Brasil – Rede e-Tec Brasil. 1. Materiais de construção. 2. Construção civil. 3. Edificações. I. Instituto Federal Minas Gerais, Campus Ouro Preto. II. Universidade Federal de Santa Maria. III. Rede Escola Técnica Aberta do Brasil. IV. Título. CDU 691 Biblioteca Tarquínio José Barboza de Oliveira – IFMG Campus Ouro Preto e-Tec Brasil3 Apresentação e-Tec Brasil Prezado estudante, Bem-vindo a Rede e-Tec Brasil! Você faz parte de uma rede nacional de ensino, que por sua vez constitui uma das ações do Pronatec – Programa Nacional de Acesso ao Ensino Técnico e Emprego. O Pronatec, instituído pela Lei nº 12.513/2011, tem como objetivo principal expandir, interiorizar e democratizar a oferta de cursos de Educação Profissional e Tecnológica (EPT) para a população brasileira propiciando caminho de o acesso mais rápido ao emprego. É neste âmbito que as ações da Rede e-Tec Brasil promovem a parceria entre a Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica (SETEC) e as instâncias promotoras de ensino técnico como os Institutos Federais, as Secretarias de Educação dos Estados, as Universidades, as Escolas e Colégios Tecnológicos e o Sistema S. A educação a distância no nosso país, de dimensões continentais e grande diversidade regional e cultural, longe de distanciar, aproxima as pessoas ao garantir acesso à educação de qualidade, e promover o fortalecimento da formação de jovens moradores de regiões distantes, geograficamente ou economicamente, dos grandes centros. A Rede e-Tec Brasil leva diversos cursos técnicos a todas as regiões do país, incentivando os estudantes a concluir o ensino médio e realizar uma formação e atualização contínuas. Os cursos são ofertados pelas instituições de educação profissional e o atendimento ao estudante é realizado tanto nas sedes das instituições quanto em suas unidades remotas, os polos. Os parceiros da Rede e-Tec Brasil acreditam em uma educação profissional qualificada – integradora do ensino médio e educação técnica, – é capaz de promover o cidadão com capacidades para produzir, mas também com autonomia diante das diferentes dimensões da realidade: cultural, social, familiar, esportiva, política e ética. Nós acreditamos em você! Desejamos sucesso na sua formação profissional! Ministério da Educação Janeiro de 2013 Nosso contato etecbrasil@mec.gov.br e-Tec Brasil5 Indicação de ícones Os ícones são elementos gráficos utilizados para ampliar as formas de linguagem e facilitar a organização e a leitura hipertextual. Atenção: indica pontos de maior relevância no texto. Saiba mais: oferece novas informações que enriquecem o assunto ou “curiosidades” e notícias recentes relacionadas ao tema estudado. Glossário: indica a definição de um termo, palavra ou expressão utilizada no texto. Mídias integradas: sempre que se desejar que os estudantes desenvolvam atividades empregando diferentes mídias: vídeos, filmes, jornais, ambiente AVEA e outras. Atividades de aprendizagem: apresenta atividades em diferentes níveis de aprendizagem para que o estudante possa realizá-las e conferir o seu domínio do tema estudado. Tecnologia da Informáticae-Tec Brasil 6 e-Tec Brasil Sumário Palavra do professor-autor 9 Apresentação da disciplina 11 Projeto instrucional 13 Aula 1 – Materiais: o início da conversa 15 1.1 Materiais por suas grandezas 15 1.2 Os materiais e suas propriedades características 27 1.3 Materiais e suas normalizações 38 Aula 2 – Aglomerantes 45 2.1 Aglomerando novos conceitos 45 2.2 A cal hidratada 46 2.3 O cimento 50 Aula 3 – Agregados para concretos 69 3.1 Areia e pedra britada como agregados para concreto 69 3.2 Classificação 69 3.3 Propriedades dos agregados 71 Aula 4 – Concreto de cimento Portland 83 4.1 O que é e do que é feito o concreto? 83 4.2 Propriedades do concreto fresco 84 4.3 Propriedades do concreto endurecido 86 4.4 Traço de concretos 90 4.5 Dosagem não experimental (empírica) 93 4.6 Dosagem experimental (racional) 104 4.7 Tipos de concreto 106 4.8 Produção de concreto 109 Aula 5 – Materiais metálicos 117 5.1 Os metais, as ligas 117 5.2 Produtos metalúrgicos (e siderúrgicos) 120 5.3 O aço 122 5.4 Produtos em aço usados na construção civil 128 5.5 Ensaios de materiais metálicos 132 e-Tec Brasil Aula 6 – Materiais argilosos 141 6.1 Composição dos materiais argilosos 141 6.2 Argila 141 6.3 Processo de fabricação 145 6.4 Tipos de fornos 152 6.5 Produtos argilosos para a construção 155 Aula 7 – Vidros 163 7.1 O que é vidro? 163 7.2 Como é feito o vidro? 165 7.3 Os vários tipos de vidros e suas aplicações 168 7.4 Outros produtos de vidro 170 Aula 8 – Materiais plásticos 175 8.1 O que é um material plástico? 175 8.2 Classificação dos polímeros (plásticos) 176 8.3 Obtenção de polímeros 178 8.4 Processamentos dos polímeros 178 8.5 Principais características de alguns plásticos 182 Aula 9 – Tintas 187 9.1 O que é uma tinta? 187 9.2 Como são compostas as tintas? 187 9.3 Tipos de tintas 190 9.4 Os cuidados antes da pintura 192 Aula 10 – Madeiras 195 10.1 Utilização das madeiras como material de construção 195 10.2 Classificação das madeiras 197 10.3 Produção de madeiras 198 10.4 Propriedades das madeiras 202 10.5 Defeitos 205 10.6 Beneficiamento das madeiras 206 10.7 Madeiras transformadas 207 Referências 212 Currículo do professor-autor 213 e-Tec Brasil9 Palavra do professor-autor Prezado aluno. Para a formação profissional das pessoas é necessário o estudo das ciências e do manuseio de ferramentas com as quais elas estarão aptas ao trabalho. Por isso, um aviador estuda Mecânica, Geografia, Meteorologia, Física; um médico estuda Química, Psicologia e Farmacologia; um motorista, as leis do trânsito, peças automotivas e executa treinos de direção. Para nós, técnicos em edificações, o estudo das disciplinas técnicas vem ao encontro dessa necessidade básica de formação profissional. E a prática vem mostrando que não basta simplesmente aplicar os conceitos adquiridos na escola, é necessárioaprimorá-los. Ao nos depararmos com uma disciplina técnica pela primeira vez, é natural estranharmos o conteúdo por não estarmos habituados ao vocabulário e aos conceitos técnicos. Vivenciamos no dia a dia, situações completamente técnicas, só que não as percebemos de maneira mais sistematizada. Por exem- plo: como comparar o preço de produtos iguais, mas de diferentes marcas se eles são vendidos em embalagens de diferentes quantidades? Ou então: como sabemos (em tese) que quanto maior for a velocidade do carro, mais rapidamente chegaremos? É importante aplicar, a partir de agora, os conceitos obtidos nas aulas de Física, Química e Matemática, pois eles darão suporte ao estudo das disciplinas técnicas. A aplicação de fórmulas, a construção e a interpretação de gráficos e consulta a tabelas, possuem importância elevada para a aprendizagem e a fixação desta nova forma de conhecimento. Alertamos ainda que a utilização de um computador está ligada de forma indissolúvel às suas atividades acadêmicas e num breve futuro, às suas atividades profissionais. Estude sempre para se tornar um profissional competente e consciente. Temos certeza de que você prestará grandes contribuições a si e à sociedade. Que você sempre tenha sucesso são nossos permanentes votos. Luiz Alcides