Rafaela Beatriz Furtado - Eng Civil - Materiais de construção 20-04-2020

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Rafaela Beatriz Furtado
Engenharia Civil – Noturno
Introdução a Engenharia Civil
Profª Silvia Santos
20 de Abril de 2020
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ
RAFAELA BEATRIZ FURTADO
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
INTRODUÇÃO A ENGENHARIA CIVIL
ITAJAÍ
2020
Sumário
Aço	4
Conceito:	4
Importância na Engenharia Civil:	4
Propriedades:	4
Utilizações:	5
Limitações:	5
Vantagens:	5
Preço:	6
Imagem:	6
Referência:	6
Cerâmica	7
Conceito:	7
Importância na Engenharia Civil:	7
Propriedades:	7
Patologias:	8
Utilizações:	8
Limitações:	8
Vantagens:	8
Curiosidades:	9
Preço:	9
Imagem:	9
Referência:	10
Concreto	11
Conceito:	11
Importância na Engenharia Civil:	11
Propriedades:	11
Utilizações:	12
Limitações:	12
Vantagens:	12
Curiosidades:	13
Imagem:	13
Referência:	14
Madeira	15
Conceito:	15
Importância na Engenharia Civil:	15
Propriedades:	15
Utilizações:	16
Limitações:	16
Vantagens:	17
Variabilidade:	17
Curiosidades:	18
Preço:	18
Imagem:	18
Referência:	19
Aço
Conceito:
Os aços são um tipo de material metálico que são utilizados na confecção de peças (engrenagens eixos, parafusos, porcas, rolamentos e etc.), ferramentas (pás, martelos, serras, punções etc.) ou estruturas (pontes, edifícios, tanques etc.).
Importância na Engenharia Civil:
Além de um material relativamente novo, o aço também possibilita criações com mais qualidade e eficiência. Além de outras vantagens (apresentadas abaixo). Na maioria das aplicações, a aparência, o prestígio e a qualidade estética são características combinadas com as conhecidas considerações funcionais proporcionadas pelo material.
Propriedades:
(Não são exclusivas dos aços, mas, de forma semelhante, servem a todos os metais).
· A dureza, que é a resistência ao risco ou abrasão: a resistência que a superfície do material oferece à penetração de uma peça de maior dureza.
· A elasticidade é a propriedade do metal de retornar à forma original uma vez removida a força externa atuante. 
· A plasticidade é a propriedade inversa à da elasticidade, ou seja, do material não voltar à sua forma inicial após a remoção da carga externa, obtendo-se deformações permanentes.
· Ductilidade é a capacidade do material de se deformar sob a ação de cargas antes de se romper, estas deformações constituem um aviso prévio à ruptura final do material, pois previnem acidentes em uma construção.
· A fragilidade, oposto à ductilidade, é a característica dos materiais que rompem bruscamente, sem aviso prévio.
· A resiliência é a capacidade de absorver energia mecânica em regime elástico, ou seja, a capacidade de restituir a energia mecânica absorvida.
· A tenacidade é a energia total, plástica ou elástica, que o material pode absorver até a ruptura.
· A fluência acontece em função de ajustes plásticos que podem ocorrer em pontos de tensão, ao longo dos contornos dos grãos do material.
· A fadiga, sendo a ruptura de um material sob esforços repetidos ou cíclicos.
Utilizações:
A construção civil em aço se aplica em vários locais e para diversos usos, como pontes, aeroportos, complexos industriais ou edifícios A aplicação de aços inoxidáveis como painéis de revestimento de fachadas tem crescido de forma positiva nos últimos anos.
Limitações: 
· Dificuldade de encontrar mão de obra especializada para fazer a estrutura e também para trabalhar com a mesma.
· A fabricação deste tipo de material é mais limitada. Também por isso é possível que não haja a disponibilidade de todas as peças necessárias à obra, sendo necessária uma consulta antes.
· Realizar o transporte de peças metálicas é bem mais difícil do que quando se usa concreto. A situação fica pior quando o endereço da obra é mais distante, com estradas ruins e de difícil acesso.
· Em obras pequenas o aço não oferece muita vantagem por conta das exigências e percalços.
· O prazo curto tanto para a fabricação quanto para a montagem do material exige que o responsável pela obra tenha dinheiro disponível para sanar as dívidas rapidamente.
· O uso do aço na construção civil irá encarecer o imóvel. Isso acontece por conta de todas as vantagens e peculiaridades que ele representa. Além do fator estético e moderno que também valoriza o lugar.
Vantagens: 
· Redução do peso do revestimento sobre a estrutura da edificação.
· Rapidez de instalação.
· Facilidade de manutenção e limpeza.
· Não liberam produtos de corrosão que atacam superfícies de alumínio ou zinco ou ainda que manchem outros materiais em contato (mármores, alvenarias, etc.).
· Durabilidade, facilidade de limpeza e manutenção.
· Boa resistência ao ataque da poluição.
Preço: 
A estrutura metálica acaba exigindo mais do orçamento durante a obra. Na hora de escolher, é preciso levar em consideração todas as vantagens do aço para, enfim, decidir o que é melhor para a sua obra e para o seu bolso, custo-benefício. 
Imagem:
 
Construção comum em aço
Torre Eiffel – Paris/França
 Montreal Biosphere
Referência: 
· FERRAZ, Henrique. O aço na construção civil. São Carlos. Artigo, Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo. 2005
· CARUSO. Informações gerais sobre o aço. São Paulo. Centro Federal de Educação Tecnológica de São Paulo – CEFET/SP. Pág. 01. 2001
· NOVELLI, Rafael Passos. Vantagens e desvantagens do aço na construção civil. Noves Engenharia. Data acesso: 15 de abril de 2020
Cerâmica
Conceito: 
Chama-se de cerâmica à pedra artificial obtida pela moldagem, secagem e cozimento de argilas ou misturas argilosas. As argilas são encontradas abundantemente na natureza, nas margens dos rios e manguezais, são baratas e fáceis de manipular, são recicláveis e se conservam ao longo dos anos somente exigindo um pouco de cuidado e umidade.
Importância na Engenharia Civil: 
Com o passar dos anos e a evolução das construções, os tijolos de cerâmica ganharam grande disseminação devido às características de facilidade no manuseio da fabricação, na execução da técnica de alvenaria, no conforto termo acústico, facilidade no amoldamento geométrico e em sua boa resistência mecânica.
Propriedades: 
(Dependem da constituição da argila, cozimento, moldagem etc. Estes valores não podem ser generalizados e cada material deve ser analisado em particular.).
· Absorção de água. Umidade permanente faz baixar a resistência das cerâmicas. Telhas ou tijolos quebram mais facilmente quando estão úmidos.
· Resistência ao desgaste. Se uma peça cerâmica é submetida a uma carga superior ao seu limite ela se rompe como qualquer material. Propriedade mecânica. 
· Dilatação térmica. Fogo e Calor faz a resistência à compressão diminuir à medida que a temperatura aumenta. A desagregação também acontece quando a cerâmica é exposta a ciclos de calor e frio. 
· Fadiga. É outro tipo de colapso que acontece nas cerâmicas, quando submetidas sucessivas vezes a cargas altas, próximas do limite de sua resistência.
Patologias: 
· Fungos Mofo ou bolor. Estas enzimas atacam à cerâmica, desagregando- a ou escurecendo-a com o passar dos tempos.
· Gelividade. Normalmente isto se dá na superfície, despedaçando a “casca” da cerâmica. O resultado é o desgaste progressivo da peça. Pode-se usar verniz impermeável que impeça a penetração da água.
· Eflorescências. A cerâmica pode conter sais solúveis em pequenas quantidades, existentes no barro original. Quando a umidade atravessa a peça cerâmica à água dissolve estes sais e leva-os à superfície. Ali a água evapora, mas deposita os sais aparecendo manchas.
Utilizações: 
Cada civilização e cada cultura desenvolveram formas e características próprias no uso da cerâmica, tais como, tijolos maciços ou furados, blocos, ladrilhos, telhas de barro cozido ou vidradas, tubos e conectores, produtos artísticos (vasos, louças, porcelanas, etc.).
Limitações: 
· Material frágil, mas que pode ser adicionada fibra de vidro para aumentar a resistência mecânica.
· Os materiais são menos aderentes a argamassa e exigem mais revestimento. 
· Em casos de piso, são materiais frios, delicados e escorregadios apesar de possuir uma beleza estética. 
Vantagens: 
·Capacidade de operação em altas temperaturas.
· Alta dureza e resistência ao desgaste natural e por meio de fogo.
· Material leve e barato.
· A emissão de gases de efeito estufa por m² de parede construída com blocos cerâmicos é aproximadamente 50% menor do que a mesma construção feita com concreto.
· Cada m² de cobertura cerâmica requer 70% menos água do que as de concreto
· Por serem de 15 a 20% mais leves, emitem 70% menos de CO2 na atmosfera.
· Consomem 57% a menos de energia do que o concreto.
Curiosidades: 
• Aditivos que aumentam a plasticidade da argila. Água, carbonatos, hidróxidos, silicatos e oxalatos.
• Aditivos que diminuem a plasticidade da argila: Ar incorporado, detergentes, sabões, pó de minerais, areia e pó de cerâmica.
Preço: 
São materiais baratos, pois a sua matéria prima pode ser encontrada facilmente e retirada com baixo custo. 
Imagem: 
 
 Telhas de cerâmica Tijolos de cerâmica
 
 Vaso em cerâmica Piso de cerâmica
Referência: 
· LEGGERINI, Maria Regina Costa. Materiais cerâmicos. Rio Grande do Sul. Politecnica. Faculdade de arquitetura PUCRS. Data acesso: 15 de Abril de 2020
· GONÇALVES, Caroline de Paiva e CARDOSO, Adriana de Freitas. A utilização de cerâmica nas técnicas construtivas em busca da inovação e sustentabilidade. São Paulo. 2016
· Entidade divulga vantagens da cerâmica na construção civil. FIEP. 2013. Disponível em: http://www.fiepr.org.br/sindicatos/sindimineraispr/News19730content219072.shtml Data de acesso: 15 de abril de 2020
· BERIMBAU, Bela et al. Materiais cerâmicos. Instituto Superior de Transporte e Comunicações. Pág 25. 2015
Concreto
Conceito: 
“O concreto é uma mistura homogênea de cimento, agregados miúdos e graúdos, com ou sem a incorporação de componentes minoritários (aditivos químicos e adições), que desenvolve suas propriedades pelo endurecimento da pasta de cimento”, define Inês Battagin, superintendente do CB-18 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).
Importância na Engenharia Civil: 
Diante da grande variedade dos tipos deste material, ele garante uma boa eficácia e importância no meio da construção civil, podendo exercer diferentes funções dependendo da necessidade exposta.
Propriedades: 
· A trabalhabilidade do concreto fresco determina a facilidade com o qual um concreto pode ser manipulado sem segregação nociva
· Coesão ou compacidade é a medida da facilidade de adensamento e de acabamento, a qual é geralmente avaliada por facilidade de desempenar e julgamento visual da resistência à segregação.
· A segregação é definida como sendo a separação dos componentes do concreto fresco de tal forma que a sua distribuição não é mais uniforme
· Resistência à compressão axial. Uma das principais propriedades do concreto é a resistência aos esforços mecânicos de diversos tipos. Na maior parte das estruturas, o concreto está submetido a esforços que transmitem tensões de compressão.
· Massa específica. Segundo a NBR 9778/1987, estruturas de concreto sem revestimento estão, em maior ou menor grau, sujeitas à ação de agentes agressivos como o gás carbônico existente no ar, o sal da água do mar, os gases sulfurosos de uma rede de esgoto etc., quanto mais poroso for o concreto, mais rapidamente esses agentes prejudicam a integridade da peça.
· Resistência à água – diferentemente do aço e da madeira, o concreto sofre menor deterioração quando exposto à água, razão de sua utilização em estruturas de controle, armazenamento e transporte de água.
· Plasticidade – que possibilita obter formas construtivas inusitadas.
Utilizações:
É um material construtivo amplamente disseminado. Podemos encontra-lo em nossas casas de alvenaria, em rodovias, em pontes, nos edifícios mais altos do mundo, em torres de resfriamento, em usinas hidrelétricas e nucleares, em obras de saneamento, até em plataformas de extração petrolífera móveis.
Além de pequenos reparos e reformas, estruturas de concreto como vigas, lajes e pilares, fixação de placas, portões, cesto de lixo, postes padrão, reparos em calçadas, pequenos consertos ou trabalhos em lugares em alturas, calçadas e pisos de tráfego leve, concretagem em difícil acesso, concretagem em etapas etc.
Limitações: 
· Por conta de o processo construtivo ser muitas vezes manual, os elementos estruturais costumam apresentar patologias;
· Fissuração na região tracionada;
· Depois de endurecido, é difícil fazer mudanças na estrutura.
Vantagens:
“Em termos de sustentabilidade, o concreto armado consome muito menos energia do que o alumínio, o aço, o vidro, e também emite proporcionalmente menos gases e partículas poluentes”, ressalta Arnaldo Forti Battagin, chefe dos laboratórios da Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP).
· É moldável, permitindo grande variabilidade de formas.
· Apresenta boa resistência, desde que seja feito um cálculo correto e um adequado detalhamento das armaduras.
· Baixo custo dos materiais – água e agregados, graúdos e miúdos. 
· Processos construtivos conhecidos e difundidos em todo o país.
· Facilidade e rapidez de execução, principalmente se forem utilizadas peças pré-moldadas.
· O concreto é durável e protege as armaduras contra corrosão.
· Os gastos de manutenção são reduzidos, desde que a estrutura seja bem projetada e adequadamente construída.
· O concreto é pouco permeável à água.
· É um material com bom comportamento em situações de incêndio.
· Possui resistência significativa a choques e vibrações, efeitos térmicos, atmosféricos e a desgastes mecânicos.
Curiosidades: 
Imagem: 
Ponte de concreto no estado do Mato Grosso do Sul.
Tubos de concreto para saneamento.
Vigas e pilares em concreto armado.
Referência: 
· REVISTA CONCRETO. São Paulo. Ano XXXVII | Nº 53 Jan. Fev. Mar. 2009. Pág. 14 e 15. 
· DURAN, Ana Paula e FRACARO, Danielly. Paraná. Verificação das propriedades básicas do concreto industrializado fornecido em embalagens de 30kg. Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR. 2011
· Tecnologia de construção de edifícios. Disponível em: http://academico.riogrande.ifrs.edu.br/~elena.oliveira/Materiais%20de%20Constru%E7%E3o%20Civil/Semin%E1rios/Concreto.pdf . Data acesso: 15 de abril de 2020
Madeira
Conceito: 
É um material produzido a partir do tecido formado pelas plantas lenhosas com funções de sustentação mecânica. Sendo um material naturalmente resistente e relativamente leve, é frequentemente utilizado para fins estruturais e de sustentação de construções.
Importância na Engenharia Civil: 
O setor florestal tem na construção civil o principal mercado para seus produtos, no entanto esta participação está concentrada nos produtos de acabamento, esquadrias, molduras, pisos e estruturas de telhados. No caso de habitações a participação é insignificante quando comparada com países europeus e norte-americanos.
Propriedades: 
· Consumo de energia para seu processamento.
· Alta resistência específica.
· Isolamento térmico, a madeira proporciona conforto térmico por ser um material isolante, sendo considerado o maior comparativamente com os metais ou concreto.
· Isolamento elétrico
· Espécie de madeira
· Tratamentos, cada madeira possui uma específica durabilidade natural, com relação à resistência à ação do meio ambiente (ar, umidade, sol e chuva) e à ação de fatores biológicos (insetos e microrganismos).
· Teor de umidade, um controle maior do teor de umidade presente nas peças de madeira proporciona melhor desempenho das mesmas, evitando empenamentos e rachamentos das peças. 
· Dimensões
Utilizações: 
A madeira é empregada na construção civil, de forma temporária, na instalação do canteiro de obras, nos andaimes, nos escoramentos e nas fôrmas. De forma definitiva, é utilizada nas esquadrias, nas estruturas de cobertura, nos forros e nos pisos. 
Existem varias classificações de madeiras:
· Pesada Interna: São utilizados peças de madeira serrada ou o painel laminado colado na forma de vigas, caibros, pranchas e tábuas utilizadas em estruturasde telhado.
· Leve Externa e Interna estrutural: Consideram-se as tábuas e pontaletes empregados temporariamente na construção como andaimes, escoramento e formas para concreto.
· Interna Decorativa: Exige que a madeira apresente cor e desenhos decorativos, são empregadas como forros, painéis, lambris e guarnições.
· Leve Interna, de utilidade geral: Também aplicada como forros, painéis, lambris e guarnições, porém o aspecto decorativo da madeira não é fator limitante.
· Leve em Esquadrias: Englobam as portas, venezianas, caixilhos, molduras.
· Assoalhos Domésticos: Compreendem produtos de madeira sólida, como também os produtos que são utilizados em pisos (assoalhos, tacos, tacões e parquetes).
Limitações: 
Sua natureza biológica, e defeitos naturais e de processamento submete-a aos diversos mecanismos de deterioração existentes na natureza. A presença de defeitos naturais (nós e bolsas de resina, p. ex.) ou de processamento (empenamentos e rachas de secagem, p. ex.) afeta a qualidade e desempenho das peças de madeira serrada.
	A essas características negativas acrescenta-se sua fragilidade ao fogo. A madeira é um material inflamável, porém durante um incêndio oferece alta resistência mecânica e estabilidade estrutural. Para isso é prevista uma espessura maior nas dimensões da seção transversal das peças estruturais de madeira.
Existem produtos variados de madeira com diversas capacidades de resistência, sendo que alguns deles, como a madeira laminada colada, possuem alta resistência mecânica podendo ser comparada ao concreto.
Preconceito devido ao desconhecimento das propriedades da madeira por muitos de seus usuários e a insistência em métodos de construção antiquados. Esta limitação é em decorrência da cultura brasileira e do conceito que casas de madeira não são de boa qualidade.
Vantagens:
· É um recurso natural renovável e no ponto de vista energético tem baixo consumo de energia. No caso de construções de madeira o consumo energético por metro quadrado é duas vezes menor que a de alvenaria.
· A economia em recursos hídricos (considerada insignificante), pois a água não é empregada em nenhuma etapa de seu processo industrial.
· Considerando-se uma viga de madeira e outra de concreto, com o mesmo volume, nota-se que ambas possuem a mesma resistência, porém a estrutura de madeira é mais leve.
· Pouco desperdício de materiais, considerando que os componentes da obra são pré-fabricados, o tempo de construção é menor, uma vez que a edificação exige alicerces bastante simples.
· Simplicidade, elegância e charme através de sua variedade de cores, texturas e diferentes odores.
Variabilidade: 
A variabilidade acrescenta-se que a madeira é produzida por diferentes espécies de árvores, cada qual com características anatômicas, físicas e mecânicas próprias. Devido a isso é que se têm diferentes charmes e peculiaridade.
Curiosidades: 
É interessante constar que embora existam textos da ABNT especificando dimensões e nomes das peças, esses são ignorados pelos setores de produção e comércio de madeira serrada beneficiada. As normas disponíveis são: NBR 7203 - Madeira serrada e beneficiada; NBR 9480 - Classificação de madeira serrada de folhosas; e NBR 12498 - Madeira serrada de coníferas provenientes de reflorestamento, para uso geral: dimensões e lotes.
Preço: 
Em se tratando de custos, normalmente o custo final é igual ou mais barato.
Imagem: 
 
 Casa em madeira pré-fabricada Viga em madeira
 Galpão estruturado em madeira
Referência: 
· ZENID, Geraldo José. Madeira na construção civil. São Paulo. Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo S.A. Data acesso: 16 de abril de 2020.
· Aplicação da madeira na construção civil. ABIMCI-Associação Brasileira da Indústria de Madeira Processada Mecanicamente. Artigo Técnico Nº 24 – Agosto 2004