Notas de Aula de Materiais de Construção Civil I - Parte 1

Notas de Aula de Materiais de Construção Civil I - Parte 1

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Apostila da Disciplina MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO Autoria: Prof. Dr. Espedito Felipe Teixeira de Carvalho

INTRODUÇÃO: 1) Objetivo e Importância da Disciplina / Ementa. 2) Condições a que devem satisfazer os materiais 3) Ensaios de Materiais 4) Normalização 5) Especificações Técnicas

1 - OBJETIVO / EMENTA:

O objetivo fundamental da Disciplina Materiais de Construção é: Estudar os materiais para conhecê-los e saber aplicá-los, incluindo

a) OBTENÇÃOFabricação  materiais artificiais

Extração materiais naturais b) PROPRIEDADES CARACTERÍSTICAS - Ensaios de Laboratório c) UTILIZAÇÃO - Condições de Seu Emprego

AÉREOSGESSO
AGLOMERANTESMAGNÉSIA SOREL
PASTAS
AGREGADOS MIÚDOS
AGREGADOS GRAÚDOS
ADITIVOS- PROPRIEDADES
PEDRAS NATURAIS- PRODUÇÃO
- CONCRETOS ESPECIAIS

OBS.: Esta é uma disciplina informativa de caráter prático.

COLOCAÇÃO DE UM PROBLEMA No cumprimento das suas funções, ao engenheiro civil, cabe:

Arquitetar, Dimensionar, Construir, Proteger e Conservar, buscando sempre segurança, economia e durabilidade.

Arquitetando, ele deverá conceber uma obra que atenda perfeitamente às finalidades visadas. As finalidades poderão ser as mais variadas, como: conforto, funcionalidade, higiene, estética e outras.

Dimensionando, ele lançará mão de técnicas que lhe permitirão determinar os esforços internos a que estarão sujeitos os elementos constituintes da estrutura da obra arquitetada, e a partir dos esforços assim determinados, fixará as dimensões dos elementos de maneira tal que os mesmos conservem suas posições e formas concebidas, quando sobre eles atuarem esforços externos determináveis. As dimensões dos elementos da estrutura dependerão, fatalmente, das propriedades mecânicas, do (s) material (is) de que deverá ser constituída a estrutura.

Construindo, ele passará a materializar a obra concebida, confeccionando e montando seus elementos constituintes, com os mesmos materiais escolhidos nas fases de arquitetura e dimensionamento da obra.

Protegendo, o engenheiro procurará, recorrendo a outros materiais, aumentar a durabilidade de uma obra construída com um determinado tipo de material, quando este for passível de sofrer ataques por agentes externos.

Conservando, ele retocará, ou reformará, as partes da construção cuja durabilidade já se expirou (acidentalmente ou por envelhecimento), com materiais da mesma natureza que os originais, ou com novos materiais, principalmente, quando as finalidades a que se destinava a obra (estética, funcionalidade, higiene, etc) já foram prejudicadas. São, portanto, funções do Engenheiro Civil:

Arquitetar DimensionarConstruir Proteger Conservar

Conceber uma obra para atender às finalidades visadas: conforto, funcionalidade, higiene, estética e outras.

Conhecendo os esforços internos, fixar as dimensões dos elementos estruturais p/ que conservem suas posições e formas, isto p/ esforços externos determináveis.

materializar a obra concebida, confeccionando e montando seus elementos, usando os materiais previamente escolhidos

Recorrendo a outros materiais, o engenheiro procurará aumentar a durabilidade de uma obra construída com um determinado tipo de material, quando este for passível de sofrer ataques por agentes externos.

retocar ou reformar partes da construção cuja durabilidade tenha se expirado (acidentalmente ou por envelhecimento), usando materiais da mesma natureza ou não

pré-requisitos profissionais: segurança,economia e durabilidade.
propriedadesmenor custo, propriedades físicas
mecânicastrabalhabilidade e químicas

Vemos, assim, que nas várias funções que ao engenheiro cabe desempenhar os materiais de construção desempenham papel importantíssimo, seja no tocante à segurança, à economia ou à durabilidade da mesma.

De um modo geral, do ponto de vista da segurança, interessará ao engenheiro conhecer as propriedades mecânicas dos materiais; do ponto de vista da durabilidade, interessará as propriedades físicas e químicas; do ponto de vista econômico interessará seu preço, trabalhabilidade, etc.

Em face das necessidades do engenheiro, relativamente aos materiais usados em construção, o problema que nos propusemos colocar consistirá em:

1°) Escolher o material mais adequado para a materialização de um dado tipo de construção levando em conta: segurança, economia e durabilidade; 2°) Como pré-requisito à escolha, conhecer suas propriedades, isoladamente ou associados, o que exigirá pacientes ensaios em laboratório.

A resolução do problema proposto é, precisamente, o objetivo do presente curso; e ressalta a importância dos materiais de construção na vida profissional do engenheiro.

2) CONDIÇÕES A QUE DEVEM SATISFAZER OS MATERIAIS PARA UMA DETERMINADA CONSTRUÇÃO :

(QUALIDADE)

Observação: “Não possuindo qualidade, o material será “barato ou de baixo custo”, mas não será viável economicamente. Um material só poderá ser considerado satisfatoriamente econômico se for de boa qualidade”.

Exercício: Comentar, por escrito, cada uma das 1 condições a serem atendidas pelo

4 concreto para que uma estrutura com ele executada possa ser considerada de boa qualificação.

Solução:

Condições a serem atendidas pelo concreto para que uma estrutura com ele executada possa ser considerada de boa qualificação:

PONTO FUNDAMENTAL: As condições a que devem satisfazer cada material para uma obra de engenharia de boa qualificação precisam traduzir um equilíbrio entre todos os requisitos. Além disso, em cada requisito, qualquer alteração, para mais ou para menos, trará reflexos negativos, seja na qualidade, nas condições econômicas ou nas condições estéticas e esse equilíbrio deve atingir todo o conjunto de materiais empregado na obra. Assim sendo, para o concreto, tem-se:

Resistência: Deve ser a adequada para cada caso. Se for insuficiente, isto é, com falta de cimento, prejudicará a estética em primeiro lugar (aparência porosa, fissuração, etc) depois a durabilidade e a própria segurança das estruturas com ele executadas. Se for em excesso para aquela aplicação, irá aumentar o custo. Num caso de super excesso, em peças de dimensões grandes, por exemplo, a estrutura sofrerá tensões de origem térmica exatamente pelo calor de hidratação do cimento e tenderá à fissuração generalizada, o que irá reduzir, outra vez, a segurança. Em peças que deverão conter água, a relação A/C (água/cimento) deverá ser pequena para que tal fato seja evitado (a retração levará a > fissuração, que levará a > permeabilidade, a armadura sofrerá > taxa de corrosão; com isso, haverá deterioração e possível ruína).

Trabalhabilidade: Cada material tem uma característica própria. Deve-se procurar o máximo de trabalhabilidade sem prejudicar as outras condições técnicas ou estéticas. No caso do concreto, trabalhabilidade em excesso (muita água) prejudicará a resistência e a durabilidade por excesso de porosidade, ao passo que trabalhabilidade de menos (muito seco) irá prejudicar todas as outras condições, tanto técnicas como econômicas ou estéticas do mesmo, também por excesso de porosidade pela falta de adensamento.

Durabilidade: É o quesito que mais depende da boa execução. Concretos potencialmente duráveis (com dosagem adequada) podem ter sua vida útil bastante reduzida se forem mal aplicados (apresentando alta porosidade, mal preenchimento das formas, fissuração generalizada, etc). Projeto ruim e má execução fazem crescer os custos de conservação.

Higiene: É a quarta condição técnica a ser atendida. O concreto, os outros materiais, assim como as edificações, devem dar conforto (isolamento térmico e acústico) além de proteger a saúde dos usuários. Um bom concreto não pode ter agregados radioativos, por exemplo.

Fabricação: A qualidade está ligada tanto à tecnologia de fabricação dos materiais quanto ao esmero no projeto e na execução das obras. A estética também depende da fabricação dos materiais ou execução das edificações. No concreto, importa a qualidade de cada componente, a dosagem correta e o mínimo de falhas nas operações de produção e de cura.

Transporte: Também é uma condição econômica a que devem satisfazer os materiais empregados. Os custos de transporte (interno e externo) devem ser compatíveis com as condições gerais de execução dos projetos; e gerando mínimo custo.

Aplicação: Os custos de aplicação dos diversos materiais ou sistemas construtivos devem também ser compatíveis com o nível esperado no projeto. (qualidade geral dos componentes, traço adequado, equipe de execução bem treinada, cura adequada, etc.)

Conservação: Os custos de conservação ou manutenção das estruturas de concreto, além de uma característica intrínseca dos materiais componentes dependem muito da boa execução. As falhas de projeto e de execução conduzem a custos mais altos de conservação.

Cor: A cor é realmente importante nos materiais visíveis numa construção; assim, ela será mais importante nos concretos aparentes, onde qualquer falta de homogeneidade seria prontamente denunciada. (Ainda, a deterioração do colorido quase sempre denota perda de durabilidade).

Aspecto: Pela textura da peça de concreto (aspecto visual), dá para sentir o nível de qualidade do mesmo (se possui baixa porosidade, teor adequado de argamassa, homogeneidade, não oxidação, etc.). Aqui, maiores cuidados serão exigidos nas estruturas em que o concreto for aparente, sem revestimento.

Plástica: Uma estrutura projetada com harmonia de dimensões causa impacto visual agradável ao observador. Nesse caso, o concreto dependerá mais da habilidade do engenheiro que projetou e calculou a estrutura.

3) ENSAIOS DE MATERIAIS:

SER ESTIMADA
* MAIOR EFICÁCIA: As condições a que o material deve satisfazer podem ser

reguladas ou modificadas intencionalmente, o que irá aumentar a velocidade das observações trazendo respostas mais rápidas.

OS ENSAIOS FORNECEM- Coeficiente de Segurança

- Propriedades físicas, químicas e mecânicas - Processos de Recepção dos Materiais.

Coeficiente de Segurança: “É necessário que o esforço imposto a um material seja inferior ao esforço limite que o mesmo pode suportar a fim de que haja margem para absorver aumentos de tensão ou de fadiga provenientes de carregamentos imprevistos, choques intempestivos, uso contínuo, oxidação, microfissuração, falta de homogeneidade, etc.

Recepção dos Materiais: São os processos rápidos e econômicos adotados para se conferir as qualidades previstas para cada material (série de ensaios de fácil execução).

4) MÉTODOS ESPECIFICAÇÕES E NORMAS - NORMALIZAÇÃO:

Objetivo da normalização

Normalizar é padronizar atividades específicas e repetitivas. É uma maneira de organizar as atividades por meio da criação e utilização de regras ou normas.

A normalização técnica tem como objetivo contribuir nos seguintes aspectos: a) Qualidade; / b) Produtividade; / c) Tecnologia; / d) Marketing; e) Eliminação de barreiras técnicas e comerciais.

Conceitos

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