Aula 2 - Materiais de Construção

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MATERIAIS DE 
CONSTRUÇÃO I
DEFINIÇÕES
INTRODUÇÃO: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
 A ciência dos materiais envolve a investigação das relações entre
as propriedades e as estruturas dos materiais.
 No nível atômico, a estrutura engloba a organização dos átomos
ou moléculas em relação aos outros.
 A inter-relação entre processamento, estrutura, propriedades e
desempenho é linear:
Processamento  Estrutura  Propriedades  Desempenho
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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
 Definições:
 Todos os corpos, objetos ou substâncias que são usados em
qualquer obra de engenharia.
 O que realmente nos importa, enquanto engenheiros, acerca
desses materiais visando conhecê-los para melhor aplicá-los:
 a obtenção;
 a aplicação;
 a conservação; e
 a durabilidade.
O correto uso dos materiais de construção depende em 
grande parte a solidez, a durabilidade, o custo e a beleza 
de uma obra.
CLASSIFICAÇÃO: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
 Quanto à origem ou obtenção;
 Quanto à função na edificação;
 Quanto à aplicação;
 Quanto à estrutura interna; e
 Quanto à natureza.
VAMOS CARACTERIZÁ-LOS
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CLASSIFICAÇÃO: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
 Quanto à origem ou obtenção:
 NATURAIS:
são encontrados na natureza e não exigem tratamentos especiais
para poderem ser usados.
Exemplos: areia, madeira, pedra etc.
 ARTIFICIAIS:
são obtidos por processos industriais.
Exemplos: tijolos, telhas, dentre outros.
 COMBINADOS:
são resultantes da combinação de materiais naturais e artificiais.
Exemplos: argamassa, concreto, dentre outro.
CLASSIFICAÇÃO: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
 Quanto à função na edificação:
 MATERIAIS DE VEDAÇÃO:
não têm função resistente na estrutura. Exemplos: vidros, tijolos em
certos casos, dentre outros.
 MATERIAIS DE PROTEÇÃO:
servem de proteção aos materiais propriamente ditos.
Exemplos: tintas, vernizes, dentre outros.
 MATERIAIS COM FUNÇÃO ESTRUTURAL:
resistem aos esforços atuantes na estrutura.
Exemplos: madeira, aço, concreto, dentre outros.
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CLASSIFICAÇÃO: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
 Quanto à aplicação:
 SIMPLES OU BÁSICOS:
são aplicados isoladamente.
Exemplos: telha, tijolo, dentre outros.
 PRODUZIDOS OU COMPOSTOS:
são empregados conjuntamente.
Exemplos: concreto, argamassa, dentre outros.
CLASSIFICAÇÃO: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
 Quanto à estrutura interna:
 LAMELAR
Exemplo: argila.
 FIBROSA
Exemplo: amianto, madeira.
 VÍTREA
Exemplo: vidro.
 CRISTALINA
Exemplo: metais.
 AGREGADOS COMPLEXOS
Exemplo: concreto.
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CLASSIFICAÇÃO: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
 Quanto à natureza:
 METÁLICOS:
Os materiais metálicos são substâncias de origem inorgânica que
contêm elementos metálicos (tais como ferro, cobre, alumínio, níquel
ou titânio).
Exemplo: Estruturammetálicas, barras de aço para concretos...
Propriedades dos materiais metálicos:
- Condutores de eletricidade e calor
- Não transparentes à luz visível
- Têm aparência lustrosa quando polidos
- Geralmente são resistentes e deformáveis
- São muito utilizados para aplicações estruturais
CLASSIFICAÇÃO: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
 Quanto à natureza:
 POLIMÉRICOS:
São constituídos por longas cadeias de moléculas orgânicas e
estruturas moleculares muito grandes. Materiais comuns de plástico
e borracha.
Exemplo: Tubos e conexões, conduítes, caixilhos de janelas...
Propriedades dos Polímeros:
- Alta flexibilidade
- Baixa densidade
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CLASSIFICAÇÃO: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
 Quanto à natureza:
 CERÂMICOS:
São constituídos por elementos metálicos e elementos não metálicos
(por exemplo, azoto, carbono e oxigénio), podendo ser, do ponto de
vista estrutural, cristalinos ou mistos.
Exemplos: Tijolos e blocos, telhas cerâmicas, azulejos...
Propriedades dos materiais Cerâmicos:
- Isolantes de eletricidade e calor
- Resistentes à alta temperatura e ambientes abrasivos ( mais que
metais e polímeros)
- Duros, porémmuito quebradiços
CLASSIFICAÇÃO: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
 Quanto à natureza: (continuação)
 COMPÓSITOS:
Resultam da mistura de pelo menos dois materiais, de modo a obter
um material com determinadas características e propriedades.
Exemplo: Concreto, fibras de vidro e poliéster, resina epoxídica.
 ELETRÔNICOS:
Os materiais eletrônicos assumem importância extrema no domínio
das tecnologias avançadas, já que são utilizados em sistemas de
microeletrônica.
Exemplo: automação...
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ENSAIOS EM LABORATÓRIO
 Em geral, são realizados para classificar os materiais, comparar um
material a outro ou assegurar a sua compatibilidade com a especificação
de projeto. Podem analisar aspectos físicos, químicos e mecânicos dos
materiais.
CRITÉRIOS BÁSICOS NA SELEÇÃO DOS 
MATERIAIS
 Para a escolha dos materiais, devem ser levados em conta três
critérios básicos:
 Critério de ordem técnica;
 Critério de ordem econômica;
 Critério de ordem estética;
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CRITÉRIOS BÁSICOS NA SELEÇÃO DOS 
MATERIAIS
 Critério de ordem técnica: É importante conhecer as
características dos materiais, como formas, dimensões,
propriedades físicas, químicas e mecânicas, resistências físicas e
química, para se obter a resistência, a trabalhabilidade e a
durabilidade desejadas.
 Critério de ordem econômica: Deve-se levar em conta o valor
aquisitivo do material (preço em função da qualidade e da
quantidade), a facilidade de aquisição, transporte e emprego, o
custo da aplicação e dos equipamentos para aplicação, o custo de
conservação (materiais, mão-de-obra e equipamentos) e a
durabilidade do material.
 Critério de ordem estética: É de ordem pessoal, e influenciado
pela qualidade do material, a textura, a forma, o tipo de mão-de-
obra, o acabamento e a conservação da estética.
PROPRIEDADES: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
 Propriedades Físicas:
 Densidade
 Porosidade
 Permeabilidade
 Absorção
 Propriedades Mecânicas:
 Resistência
 Deformação
 Rigidez
 Elasticidade
 Tenacidade
 Dureza
 Resistência à abrasão
 Maleabilidade ou Plasticidade
 Durabilidade
 Ductibilidade
 Fluência
 Fadiga
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PROPRIEDADES: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
 Propriedades Físicas:
 Densidade
A relação entre massa e volume de um material.
Densidade real (massa específica): Descontando-se o volume dos vazios.
Densidade aparente (massa unitária): Considerando-se o volume total
(sólidos + poros).
 Porosidade
A propriedade que tem a matéria de não ser contínua, havendo espaços
entre as massas.
Definida como a relação entre o volume de poros no material (vazios) e
o volume total do material (incluindo o volume de poros).
 Permeabilidade
Capacidade de um material absorver fluidos sem se desintegrar,
propriedade diretamente relacionada à durabilidade do material.
PROPRIEDADES: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
 Propriedades Físicas:
 Absorção
O processo físico pelo qual um material retém água nos poros e
condutos capilares, sempre regido por diferenças de pressão ou de
concentração de substâncias em diferentes meios.
Agora vamos caracterizar as Propriedades Mecânicas
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PROPRIEDADES: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
 Propriedades Mecânicas:
 Resistência
Capacidade de um material ou componente suportar cargas sem se
romper OU apresentar excessiva deformação plástica. É medida como
força suportada por área de seção transversal do material.
- Compressão
- Tração
 Deformação
Alteração de volume ou de extensão de um corpo de prova, quando
submetido a esforços mecânicos.
 Rigidez
Capacidade de um material ou componente resistir a deformação
quando submetido a tensão (Medida pelo módulo de elasticidade).
PROPRIEDADES: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
 Propriedades Mecânicas:
 Elasticidade
Tendência que os corpos apresentam de retornar à forma primitiva pós
a aplicação de um esforço.
 Tenacidade
Resistência que o material opõe ao choque ou percurssão, ou seja, a
capacidade de absorver energias na forma de impactos (carregamentos
instantâneos).
 Dureza
Resistência que os corpos opõem ao serem riscados, entalhados.
Obs.: Alguns ensaiosde avaliação da dureza são usados para estimar a
resistência à compressão de materiais, como o concreto.
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PROPRIEDADES: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
 Propriedades Mecânicas:
 Resistência à abrasão
Capacidade de uma superfície resistir ao desgaste devido ao atrito com
objetos ou materiais em movimento (Desgaste: Perda de qualidades ou
de dimensões de um material).
 Maleabilidade ou Plasticidade
Capacidade que têm os corpos de se afinarem até formarem lâminas
sem, no entanto, se romperem.
 Durabilidade
Capacidade de um corpo de permanecer inalterado com o tempo.
 Ductibilidade
Propriedade de um material se deformar consideravelmente antes de
se romper (Medida como a capacidade de um corpo se reduzir a fio).
PROPRIEDADES: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
 Propriedades Mecânicas:
 Fluência
Deformação com o tempo, resultado de aplicações prolongadas de
tensão.
 Fadiga
Propriedade de um material se romper por aplicações repetidas de
tensão.
Obs.: A ruptura em muitos materiais ocorre com tensões bem abaixo da
tensão de ruptura, se o carregamento for aplicado repetidamente.
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NORMAS TÉCNICAS VIGENTES:
 Para aferir as intervenções no domínio dos materiais de
construção, existem as Normas Técnicas;
 Normas são documentos de domínio público com funções
diversas, mas que relativamente aos materiais de construção
visam à satisfação dos seguintes objetivos:
 Estabelecer regras para cálculos ou métodos para a execução dos
trabalhos;
 Especificar características de materiais e meios de as controlar;
 Descrever pormenorizadamente procedimentos de ensaios;
 Estabelecer dimensões padrão e tolerâncias de materiais e
produtos;
 Criar terminologia técnica específica e atribuir convenções
simbólicas em desenhos;
 Definir classes de produtos ou materiais.
NORMAS TÉCNICAS VIGENTES:
 Entidades de alcance nacional:
 ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
 IPQ – Instituto Português da Qualidade
 ASTM – American Society for Testing Material
 ACI – American Concrete Institute
 BS – British Standards Institution
 AFNOR – Associação Francesa de Normalização
 Entidades de alcance internacional:
 ISO – Organização Internacional de Normalização
 CEN – Comissão Europeia de Normalização
 AMN - Asociación Mercosur de Normalización
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COMENTÁRIOS:
Obrigado!
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