Aula 1_Introdução ao Curso e Ciências dos Materiais_CRT2815

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PROPRIEDADES DOS 
MATERIAIS CIVIS
Profª. MSc. Daniele M. Pilla Junqueira Cafange
Vamos nos 
apresentar?
Email de contato: dmcafange@anhembi.br
Profª MSc. Daniele M. P. J. Cafange
 Graduação em Engenharia Civil (UEM/PR)
 MBA em Engenharia da Qualidade (USP)
 Mestrado em Engenharia / Materiais (USP)
 MBA Gestão Empresarial (FGV)
 Doutorado em Engenharia Civil (UNICAMP) – em andamento
 Pós Graduação em Perícias (IPOG) – em andamento
13 anos de atuação no mercado de Engenharia em empresas como: LENC LAB, 
TESIS Eng., HOLCIM BRASIL e VOTORANTIM CIMENTOS. 
Acompanhamento de Obras, Áreas de Tecnologia dos Materiais de Construção, 
Controle de Qualidade, Laboratórios de Ensaios, Suporte Técnico em Cimentos, 
Concretos, Agregados, Argamassas.
APRESENTAÇÃO:
AULA 1
APRESENTAÇÃO DO CURSO
IMPORTÂNCIA DOS MATERIAIS DE ENGENHARIA 
ESTUDO GERAL DOS MATERIAIS
ATIVIDADES
PROJETO CARREIRA - APRESENTAÇÃO
APRESENTAÇÃO DO CURSO
Plano de Ensino
Regras de Laboratório
Aborda conceitos teóricos de diversos materiais 
(materiais cimentícios, rochas, aços para construção –
materiais base) relacionados às propriedades 
tecnológicas específicas, uso na construção civil e 
na indústria, em processos de beneficiamento 
industrial, bem como os impactos ao meio 
ambiente. 
Aborda, ainda, os ensaios para caracterização 
tecnológica dos materiais.
Gerais
• Analisar e selecionar as ferramentas técnicas mais 
adequadas para a solução de problemas práticos
• Gerenciar a movimentação e armazenagem de 
materiais e os modos de transportes envolvidos
Específicos
• Conhecer a origem dos materiais
• Analisar a qualidade dos materiais
• Selecionar os materiais
• Conhecer as principais características físicas dos 
materiais
OBJETIVOS
Capítulo 1: Importância dos materiais de engenharia
Capítulo 2: Propriedades Físicas e Mecânicas dos Materiais
Capítulo 3: Aglomerantes (Teoria e Laboratórios)
Capítulo 4: Agregados (Teoria e Laboratórios)
Capítulo 5: Materiais de Construção e o Meio Ambiente
Capítulo 6: Corrosão e degradação dos materiais de engenharia
Capítulo 7: Projeto Carreira 
Verificar datas no Plano de Aulas
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
A disciplina segue o Plano de Aulas (disponibilizado na 
Unidade Web) e é caracterizada da seguinte forma:
• Leitura prévia de artigos e material didático;
• Apresentação de conteúdo com auxílio de datashow;
• Desenvolvimento de atividades e dinâmicas em classe e 
extra classe;
• Atividades práticas desenvolvidas em laboratório
METODOLOGIA
AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE ENSINO -
APRENDIZAGEM
**NOTA N1 (Não háverá mais descarte da menor nota!!)
MÉDIA ARITMÉTICA ENTRE AS TRÊS NOTAS OBTIDAS ATRAVÉS DOS 
INSTRUMENTOS DE AVALIAÇÃO PROPOSTOS:
AOS INSTRUMENTOS DE AVALIAÇÃO NÃO REALIZADOS SERÁ ATRIBUÍDA NOTA ZERO, 
NÃO HAVENDO POSSIBILIDADE DE REPOSIÇÃO**
N1-1: Teste de Progresso 
N1-2: Prova escrita individual Dissertativa e sem consulta
N1-3: 70% Relatórios das prática de laboratório – ADE´s (em grupo); 30% 
Atividades desenvolvidas em sala e extra sala
**NOTA N2
PROVA ESCRITA INDIVIDUAL, SEM 
CONSULTA/PADRÃO ENADE
0,5)6,0*2()4,0*1(  NNMF
MÉDIA FINAL 
Teste de Progresso (N1.1)
18/04/17
• Modelo: 40 questões
– 10 fundamentação geral 
– 30 conteúdo específico
• Notas devem ser normalizadas para não 
prejudicar os alunos de semestres iniciais
– A maior nota corresponde a 10
• Classificação de questões por 
– Competência
– Por área
• O teste de progresso comporá a N1 (N1.1)
• Aplicação de um simulado do Questionário 
Socioeconômico junto com o Teste de Progresso
Avaliação (N1.2)
• Prova escrita individual, Dissertativa e 
sem consulta
Avaliação (N1.3)
• Práticas
- 70% Relatórios das práticas de laboratório 
– ADE´s (em grupo)
- 30% participação individual em atividades 
desenvolvidas em classe e extra classe.
Todas as atividades desenvolvidas 
“entregues” farão parte dessa avaliação.
Desafio Bônus (ADE extra)
Relatório e apresentação
Estimular visitas técnicas
Conhecer ambiente externo, inovação em 
materiais, empresas fabricantes envolvendo 
sua área de atuação profissional.
ETAPA N2
Na etapa N2 consiste em:
• As provas N2 serão no padrão ENADE (questões de múltipla escolha
e discursivas), na proporção de 60% de questões de múltipla escolha
e 40% discursivas (vale para TODAS as disciplinas).
• Não está previsto no calendário vista de prova N2.
• Não há vista de prova Substitutiva, que também segue o padrão
ENADE.
O aluno poderá ter apenas 
25% de faltas
FREQUÊNCIA
REGRAS PRESENÇA / FALTAS
• Aluno DEVE assistir às aulas na turma em que está
regularmente matriculado. NÃO SERÃO computadas
frequências e notas obtidas em turma distinta daquela em
que consta o registro do aluno.
• NÃO EXISTEM trabalhos para compensação de carga
horária e de faltas. Somente em casos de afastamento
médico, devidamente comprovados, haverá a indicação de
trabalhos para compensação das faltas (pedidos devem ser
feitos na Central do Aluno e não aos professores!!!).
• Todas as datas de aulas e avaliações estão explícitas
no plano de aulas;
• Se ocorrerem alterações, as modificações serão
avisadas previamente;
• Os grupos que trabalharão juntos no laboratório
podem ser definidos nas próximas aulas;
• O Plano de Ensino, o Plano de Aula e todo o material
da disciplina estão disponíveis na Unidade Web.
INFORMAÇÕES IMPORTANTES
• BAUER, L. A. F. Materiais de Construção. Rio de Janeiro, 
LTC. 5ª Ed, 2000
• CALLISTER, W. D. Ciência e Engenharia de Materiais -
Uma Introdução. São Paulo, LTC - 5ª Ed., 2002
• ISAIA, G. Materiais de Construção Civil e Princípios de 
Ciência e Engenharia de Materiais. 2 ed. São Paulo: 
IBRACON, 2010
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
• BAUER, L. A. Falcão. Materiais de Construção. Volume I. 5a Edição. 
Livros Técnicos e Científicos Ed., Rio de Janeiro, 2000, 471 p. 
• BAUER, L. A. Falcão. Materiais de Construção. Volume II. 5a Edição. 
Livros Técnicos e Científicos Ed., Rio de Janeiro, 2000, 480 p. 
• MEHTA, P.K. & MONTEIRO, P.J.M. Concreto: Estrutura, propriedades 
e materiais. São Paulo: Pini, 2008.
• GONÇALVES, M.C. Ciência e Engenharia de Materiais de 
Construção. IST Press – 1ª Ed., 2012
• PINHEIRO, A.C.F.B. Materiais de Construção. Ed. Érica – 1ª Edição., 
2014.
• Revista Téchne. Ed. Pini (exemplares mensais)
• Instituto Brasileiro do Concreto – IBRACON – www.ibracon.org.br
• www.mapadaobra.com.br
• http://meuartigo.brasilescola.uol.com.br/atualidades/a-reciclagem-
residuos-na-contrucao-civil.htm
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
http://www.ibracon.org.br/
http://www.mapadaobra.com.br/
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
CONCLUÍDO / 
ANDAMENTO
DATA
Apresentação da disciplina. Importância dos materiais 
de engenharia. A engenharia e os materiais. 
Atividade.
Projeto Carreira - apresentação
Em andamento 08/02/17
Propriedades Físicas e Mecânicas dos Materiais -
Teoria e Exercícios
PROJETO CARREIRA - Janela de Johari
15/02/17
Continuação Propriedades Mecânicas dos Materiais -
Teoria e Exercícios
PROJETO CARREIRA - Orientação para Avaliação de 
Valores e Propósitos
22/02/17
EMENDA DE FERIADO 01/03/17
LABORATÓRIO DE AÇO (ADE 1)
Ensaio de tração do aço e Exercícios
08/03/17
PLANO DE AULAS
Regras para as 
aulas de 
laboratório
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REGRA Nº 1
SEGURANÇA
Nas aulas de laboratório os alunos devem usar calças compridas e 
sapatos fechados. Recomenda-se prender os cabelos e evitar adornos 
(pulseiras, colares) que possam se prender aos equipamentos.
O manuseio de equipamentos e utensílios só deve ser feito na presença 
do docente ou laboratorista, após orientação de uso.
É proibido mexer nos equipamentos, utensílios e produtos sem prévia 
autorização e sem o uso dos EPIs necessários.
Ouvir atentamente as orientações do docente e laboratorista no início 
de cada aula.
Esclarecer as dúvidas antes de iniciar cada experimento, certificando-se 
dos procedimentos a serem adotados em casos de emergência.
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REGRA Nº 2
HORÁRIOS E PRESENÇA
Limite paraentrada → 10 min após o início da aula.
Saída: após término dos experimentos e organização dos 
materiais utilizados nas bancadas.
→ verificação dos dados mediante visto na apostila.
Controle da presença: lista com nome dos membros dos grupos
→ Assinatura obrigatória.
FALTA: não poderá colocar o nome no relatório do experimento.
Uso extra-aula: somente poderá ser feito mediante prévia 
autorização do docente responsável e agendamento com os 
laboratoristas.
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REGRA Nº 3
COMPORTAMENTO
Não é permitida a realização de atividades paralelas e alheias ao 
conteúdo dos experimentos.
Não é permitida a realização de brincadeiras que coloquem em risco 
a segurança dos usuários e de equipamentos.
Não é permitida a permanência nos laboratórios sem 
acompanhamento do professor ou laboratorista.
Não é permitido comer e beber dentro dos laboratórios.
Assim como nas salas de aula, os celulares devem ser mantidos no 
modo silencioso. Seu uso não é permitido durante as aulas práticas.
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REGRA Nº 4
GRUPOS
Para executar os ensaios juntos
Permanecerá fixo durante o semestre.
Quantidade de integrantes: a definir
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REGRA Nº 5
APOSTILA
Deverão trazer a apostila para as aulas de 
laboratório.
A falta da apostila caracterizará o não 
aproveitamento do aluno no experimento 
do dia.
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REGRA Nº 6
ELABORAÇÃO DO RELATÓRIO
OBJETIVO: o que se quer observar a partir do experimento.
INTRODUÇÃO: abordar o conceito envolvido no 
experimento, por meio consulta à literatura.
MATERIAIS E EQUIPAMENTOS: listar materiais e 
equipamentos utilizados no experimento.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: detalhar as atividades 
desenvolvidas no experimento.
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REGRA Nº 6
ELABORAÇÃO DO RELATÓRIO
RESULTADOS OBTIDOS: apresentar os dados obtidos a 
partir do experimento.
CONCLUSÃO: verificar o atendimento dos resultados em 
relação aos limites estabelecidos em normas ou outras 
fontes.
REFERÊNCIAS: listar o material consultado para a 
elaboração do relatório.
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REGRA Nº 7
ENTREGA DO RELATÓRIO
O relatório deverá ser postado na aba ADE no BB nas 
datas estabelecidas no plano de aulas.
Em caso de atraso, de no máximo uma semana, será 
descontado 20% da nota original. Após este período o 
relatório não será mais aceito. 
O relatório deverá seguir modelo disponível na unidade 
web, inclusive com capa.
A formatação do relatório será padronizada: texto em 
letra ARIAL 12, espaçamento entre linhas de 1,5 linha, 
parágrafo de 1,25 cm.
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REGRA Nº 7
ENTREGA DO RELATÓRIO
A fim de enriquecer o relatório deverão ser 
utilizadas fotos com legendas, bem como 
planilhas e tabelas com os dados obtidos.
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IMPORTÂNCIA DOS MATERIAIS DE 
ENGENHARIA
BRAINSTORMING
Como você definiria ENGENHARIA?
 ENGENHARIA É A 
TRANSFORMAÇÃO DE MATERIAIS 
NATURAIS EM BENEFÍCIO DA 
HUMANIDADE. 
CIÊNCIA 
DOS 
MATERIAIS
 Faz parte do conhecimento básico para todas 
as engenharias.
 As propriedades dos materiais definem o 
desempenho de um determinado produto e o 
processo de fabricação do mesmo.
CIÊNCIA DOS MATERIAIS
 Ciência e Engenharia dos Materiais são campos 
intimamente interligados e interdisciplinares.
 “Ciência e Engenharia dos Materiais é a área da
atividade humana associada com a geração e a
aplicação de conhecimentos que relacionem
composição, estrutura e processamento de materiais
às suas propriedades e usos”.
Fonte: Morris Cohen, MIT (em Padilha, A.F. – Materiais de Engenharia, Hemus, 1997, cap. 1)
 Desenvolvimento de materiais já conhecidos visando 
novas aplicações ou visando melhorias no 
desempenho.
 Desenvolvimento de novos materiais para aplicações 
conhecidas.
 Desenvolvimento de novos materiais para novas 
aplicações.
OBJETIVOS
Muitos engenheiros, sejam eles mecânicos, civis, 
químicos ou elétricos, irão uma vez ou outra ficar 
expostos a um problema de projeto que envolva 
materiais.
Os exemplos podem incluir uma engrenagem de 
transmissão, a superestrutura para um edifício, um 
componente de uma refinaria de petróleo, ou um chip de 
circuito integrado. 
POR QUE ESTUDAR OS MATERIAIS?
 Saber especificar os materiais que resistam a 
esforços e tensões presentes;
 Conhecer as propriedades, as limitações, as 
vantagens e melhor utilização dos materiais;
 Da qualidade dos materiais irá depender a solidez, 
durabilidade, custo e o nível de acabamento da obra.
POR QUE ESTUDAR CIÊNCIA DOS MATERIAIS?
Desenvolvimento e avanço das sociedades: estão relacionados às 
habilidades dos seus membros em produzir e manipular materiais 
para satisfazer as suas necessidades.
FONTE: http://www.demar.eel.usp.br/historico.html
EVOLUÇÃO DOS MATERIAIS
http://www.demar.eel.usp.br/historico.html
 Em civilizações primitivas: uso de materiais não 
trabalhados, como encontrados na natureza.
 Até 1500: modelamento de materiais encontrados na 
natureza: pedra, madeira, barro.
 O concreto surgiu como material resistente como a pedra e 
trabalhável como o barro.
 Para se vencer grandes vãos, surgiram os concretos 
armado e protendido.
 Atualmente, a rápida evolução da tecnologia dos materiais 
exige que o profissional se atualize 
EVOLUÇÃO DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
O número de materiais cresceu muito nas 
últimas décadas e a tendência é de evolução 
constante com avanço de tecnologias
• Desenvolvimento e aperfeiçoamento dos 
métodos de extração de materiais da natureza
• Modificação de materiais naturais
• Combinação de materiais conhecidos para a 
formação de novos materiais
COMO ESCOLHER ??
QUANTOS MATERIAIS DIFERENTES EXISTEM?
1) O engenheiro deve caracterizar quais as 
condições de operação que será submetido o 
referido material e levantar as propriedades
requeridas para tal aplicação, saber como esses 
valores foram determinados e quais as limitações 
e restrições quanto ao uso dos mesmos.
CRITÉRIOS PARA ESCOLHA DOS MATERIAIS
2) Levantamento sobre o tipo de degradação que 
o material sofrerá em serviço. 
Por exemplo, elevadas temperaturas e ambientes 
corrosivos diminuem consideravelmente a 
resistência mecânica.
CRITÉRIOS PARA ESCOLHA DOS MATERIAIS
3) Consideração talvez mais convincente é 
provavelmente a econômica: 
Qual o custo do produto acabado??? 
Um material pode reunir um conjunto ideal de 
propriedades, porém com custo elevadíssimo. 
CRITÉRIOS PARA ESCOLHA DOS MATERIAIS
 Mecânica (resistência: tração, compressão,
cisalhamento e flexão, elasticidade, plasticidade,
ductilidade, tenacidade e dureza);
 Elétrica (condutividade);
 Térmica (condutividade e expansão/dilatação);
 Física (densidade, porosidade, teor de umidade);
 Ótica (cor, transmissão e reflexão de luz);
 Degradação (reatividade química).
PROPRIEDADES
Processamento: É a maneira como será fabricado o 
material.
Estrutura: É como ficará arranjada atomicamente a 
matéria.
Propriedades: Quais propriedades físicas, químicas ou 
mecânicas apresentará?
Desempenho: Resposta do material a um estímulo 
externo, presente nas condições reais de utilização.
A classificação tradicional dos materiais é geralmente 
baseada na estrutura atômica e química.
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
METAIS
POLÍMER
OS
CERÂMICAS
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
 São geralmente uma 
combinação de elementos 
metálicos. 
 Bons condutores de calor e 
eletricidade.
 Não são transparentes à luz 
visível.
 Têm aparência lustrosa 
quando polidos.
 Geralmente são resistentes e 
deformáveis.
 São muito utilizados para 
aplicações estruturais.
Fonte: JACINTHO, J. C. Apresentações e notas de aula - UAM. 2010.
METAIS
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
São geralmente uma 
combinação de elementos 
metálicos e não-metálicos
(compostos por minerais 
argilosos, cimento e vidro)-
carbonetos
 Isolantes de eletricidade e 
calor
São mais resistentes que 
metais e polímeros a altas 
temperaturas.
Duros, porém muito fragéis
ALUMINA
Fonte: JACINTHO, J. C. Apresentações e 
notas de aula - UAM. 2010.CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
CERÂMICAS
 São geralmente compostos 
orgânicos baseados em 
carbono, hidrogênio e outros 
elementos não-metálicos.
 São constituídos de 
moléculas muito grandes 
(macro-moléculas).
 Esses materiais apresentam 
baixa densidade e podem ser 
extremamente flexíveis.
 Materiais comuns 
poliméricos são plásticos e 
borrachas.
Fonte: JACINTHO, J. C. Apresentações 
e notas de aula - UAM. 2010.
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
POLÍMEROS
 Formados pela combinação inteligente de dois ou mais materiais, 
com características e propriedades diversas, que continuam a ser 
claramente identificáveis após a combinação.
 Material multifásico que exibe uma proporção significativa das 
propriedades de ambas as fases que o constituem, obtendo-se 
uma melhor combinação de propriedades.
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
COMPÓSITOS
Fonte: JACINTHO, J. C. Apresentações e notas de aula - UAM. 2010.
Materiais compósitos são constituídos
de mais de um tipo de material 
insolúveis entre si.
Os compósitos são “desenhados” 
para apresentarem a combinação das 
melhores características de cada
material constituinte
Exemplos de materiais compósitos: 
1) Madeira: fibras de celulose fortes e 
flexíveis em uma matriz rígida de lignina. 
3) Concreto: compósito agregado 
agregado grosso (brita) e agregado fino 
(areia) em aluminossilicato de cálcio 
(cimento Portland)
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
COMPÓSITOS
Naturais: utilização in natura com pouco ou nenhum beneficiamento do 
estado em que foi coletado – madeira, couro, diamante, cobre.
Desenvolvidos empiricamente: coletados e trabalhados ou transformados 
segundo a experimentação adquirida ao longo do tempo, através de 
tentativas e erros – aço comum, ferro fundido, vidro, cimento, concreto.
 Desenvolvidos com conhecimento científico: aplicação das descobertas 
realizadas pelas pesquisas entre 1850 e 1950 – ligas de alumínio, de 
titânio, aços inoxidáveis.
 Projetados: desenvolvidos a partir não mais do estudo de sua 
composição, propriedades e função, mas partindo-se de uma necessidade 
específica e das propriedades desejadas para um determinado uso, 
modificando sua microestrutura – semicondutores, compósitos reforçados 
com fibras, aços de ultra-alta resistência.
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS
SEGUNDO O DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO
Materiais que apresentem:
 Alto desempenho
 Baixo peso e alta resistência
 Resistência à altas temperaturas
 Desenvolvimento de materiais que sejam menos danosos ao 
meio ambiente e mais fáceis de serem reciclados ou 
regenerados
DESAFIOS DA CIÊNCIA DOS MATERIAIS
Apresentação
Objetivos 
• Aumentar a inserção profissional por meio do aumento 
da empregabilidade.
• Estimular o autoconhecimento acerca das habilidades, 
interesses, valores e aptidões.
• Entender o mercado de trabalho da profissão 
escolhida.
• Formar uma visão realista de si mesmo e do mercado 
de trabalho.
• Preparar-se adequadamente para a entrada no 
mercado de trabalho ou mudança na carreira.
• Preparar um plano de ação para realização dos 
objetivos de desenvolvimento da carreira.
Estratégia 
• Professor tutor
• Atividades em sala (coordenadas pelo professor tutor)
• Material online (wix) disponibilizado no BB da disciplina 
norteadora: 
• http://ckober.wix.com/planej-de-carreira
Estudante que completa 4 atividades tem direito a certificado que pode 
ser utilizado como Atividade Complementar.
http://ckober.wix.com/planej-de-carreira
Modelo de desenvolvimento de 
carreira
Preparação 
Construção de 
objetivos e 
estratégias
Conhecimento do 
mercado de trabalho
Autoconhecimento 
Colocação numa 
posição adequada 
para VOCÊ 
Estrutura geral 
1. Autoconhecimento
2. Conhecimento do 
mercado de trabalho
3. Construção de 
objetivos e 
estratégias de 
carreira
4. Preparação para a 
(re)colocação no 
mercado de trabalho
• Comunicação oral e escrita
• Capacidade de adaptação
• Aprendizagem autônoma
• Mentalidade internacional
• Espírito empreendedor
COMPETÊNCIAS ENVOLVIDAS
1. Autoconhecimento
• Apresentação do Projeto:
https://www.youtube.com/watch?v=4LziPGOznEY
EM SALA
https://www.youtube.com/watch?v=4LziPGOznEY
1. Autoconhecimento
Janela de Johari EM SALA