Aula 1 Introd de materias 1
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AULA 1 – INTRODUÇÃO, IMPORTÂNCIA E
EVOLUÇÃO HISTÓRICA DOS MATERIAIS DE
CONSTRUÇÃO.
MATERIAIS DE
CONSTRUÇÃO CIVIL 1
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
CENTRO ACADÊMICO DO AGRESTE
NÚCLEO DE TECNOLOGIA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
Importância e história dos
materiais de construção
Importância da disciplina materiais de construção
Todas as deduções das matérias de cunho dedutivo
serão empregadas em materiais, cujas propriedades,
limitações, vantagens e utilização deverão ser
perfeitamente conhecidas.
Não adianta saber apenas calcular uma viga; é
preciso também dosar o concreto de modo a obter a
resistência prevista, e depois saber controlar sua
preparação durante toda a obra e dos materiais de uso de
uma produção.
Resistência dos materiais
Mecânica geral
Estruturas de concreto
Estabilidade
permitem conhecer
os esforços.
Materiais de construção
possibilitará ao
projetista escolher
aquele que poderá
resistir a esses
esforços.
Qualidade dos materiais
empregados
solidez,
durabilidade,
custo e acabamento
da obra.
A qualidade dos materiais
Observação continuada.
Experiência adquirida.
Ensaios em laboratórios especializados.
Difusão dos conhecimentos por meio do ensino
Finalidade da disciplina Materiais de Construção
Evolução histórica dos materiais
de construção
Os materiais de construção são tão
importantes que a História, nos seus primórdios foi
dividida conforme a predominância do emprego de
um ou outro material
Exemplos:
Idade da Pedra,
Idade do Bronze.
Nas civilizações primitivas
Empregados como
encontrados na
natureza.
Nas construções predominavam: a pedra,
a madeira e
o barro
Em menor escala: metais
Menos empregados: couros e
fibras vegetais
Exigências do homem Padrões requeridos
Demanda por materiais :
maior resistência,
maior durabilidade e
melhor aparência
Exemplo do concreto:
Pedra Concreto armado Concreto Concreto protendido
Atualmente Tecnologia avança com rapidez.
O Engenheiro precisa estar atualizado para poder
aproveitar as técnicas mais avançadas, utilizando materiais
de melhor padrão em menor custo.
Necessário o estudo dessa matéria
durante toda a vida profissional.
Campo da matéria
Requisitos
Conhecer:
as forças externas que atuarão
sobre a construção.
as forças internas que então
se originarão.
cargas,
vento,
clima,
etc.
o material que poderá resistir a essas forças
e tensões.
tensões
Importante conhecer as propriedades físicas,
químicas e mecânicas desse material
Tecnologia experimental
Campo da matéria
Tecnologia
experimental
Física,
Química,
Físico-Química
Outros ramos das Ciências Naturais
Botânica, Geologia, Mineralogia,
Cristalografia, etc.
Podem ser conhecidas as propriedades
e qualidades dos materiais usados na
indústria da construção.
Especificações técnicas
Elementos escritos de um projeto de engenharia
Memorial descritivo – pessoas que não têm formação
técnica
Especificações técnicas -
Especificações para
materiais Especificações para
execução
construtores
Disciplina materiais
de construção
Qualidades, defeitos
e possibilidades dos
materiais.
Como especificar materiais
Ao especificar os materiais, é necessário que se use
da maior exatidão possível, definindo todos os elementos
que possam variar de procedência.
Procurar sempre citar os dados técnicos do material
desejado. Mesmo que eles pareçam evidentes ao
projetista, podem não o ser para o construtor, assim como
este poderá vir a aproveitar-se de uma omissão para agir
de má fé.
Como especificar materiais
Convém não somente nomear o material, mas
também a classificação, o tipo a dimensão desejada e,
eventualmente a marca (procedência).
Procurar não esquecer nenhum material. A
experiência demonstra que o projetista esquece,
geralmente os materiais de menor custo ou volume, e é
justamente em relação a eles que surgem as maiores
dúvidas de interpretação.
Como especificar materiais
É sempre conveniente rever os catálogos dos
materiais que estão sendo especificados, para estar
atualizado quanto a pormenores de diferenciação.
Organizar um guia para especificações, a fim de não
esquecer detalhes, como rodapés, ferragens, etc.
Definição geral
Todos os corpos, objetos ou substâncias que são usados em qualquer obra de
engenharia.
Classificação Quanto à natureza:
- naturais; artificiais; combinados.
Quanto à utilização:
- de vedação; de proteção; estruturais.
Quanto à forma/composição:
- Lamelares; fibrosos, vítreos; cristalinos; agregados complexos.
Quanto à origem:
- Minerais: pétreos; metálicos.
- Orgânicos: lenhosos; têxteis; betuminosos; mistos.
Propriedades gerais dos corpos
Dá-se o nome de propriedades de um corpo às
qualidades exteriores que caracterizam e distinguem. Um
determinado material é conhecido e identificado por suas
propriedades e por seu comportamento perante agentes
exteriores.
As propriedades variam de material para material. É
importante para o engenheiro ter um conhecimento básico de
cada material, a fim de poder deduzir o seu comportamento na
prática.
Principais propriedades dos corpos
a) Extensão – é a propriedade que possuem os corpos de
ocupar um lugar no espaço.
b) Impenetrabilidade – é a propriedade que indica não ser
possível que dois corpos ocupem o mesmo lugar no
espaço.
c) Inércia – é a propriedade que impede os corpos de se
modificarem, por si mesmos, seu estado inicial de repouso
ou movimento.
Principais propriedades dos corpos
d) Atração – é a propriedade de a matéria atrair a matéria,
de acordo com a lei de atração das massas.
e) Porosidade – é a propriedade que tem a matéria de não
ser contínua, havendo espaço entre as massas.
f) Divisibilidade – é a propriedade que os corpos têm de se
dividirem em fragmentos cada vez menores.
g) Indestrutibilidade – é a propriedade que a matéria tem
de ser indestrutível.
Propriedades dos corpos sólidos
Os corpos sólidos são os de maior importância para essa
disciplina. Eis algumas de suas propriedades específicas:
a) Dureza – é a resistência que os corpos opõem ao serem
riscados.
b) Tenacidade – é a resistência que opõem ao choque ou
percussão (ex: o vidro tem grande dureza, mas pequena
tenacidade).
c) Plasticidade – é a capacidade que têm os corpos de se
tornarem delgados até formarem lâminas, sem se
romperem.
Propriedades dos corpos sólidos
d) Durabilidade – é a capacidade que os corpos
apresentam de permanecerem inalterados com o tempo.
e) Desgaste – é a perda de qualidades ou de dimensões
com o uso contínuo.
f) Elasticidade – é a tendência que os corpos apresentam
de retornar à forma original após a aplicação de um
esforço.
g) Ductilidade - é a capacidade que têm os corpos de se
reduzirem a fios sem se romperem (a argila tem boa
plasticidade e pequena ductilidade).
Esforços mecânicos
Os esforços mecânicos ou solicitações simples a
que um corpo pode ser submetido são:
Esforços mecânicos
No mecanismo de flexão aparecem esforços de
compressão em uma face e de tração na face que lhe é
oposta. Isto caracteriza uma solicitação composta.
Esforços mecânicos
Tensão (σ): chama-se de tensão à relação entre o
esforço aplicado e a área da seção resistente: σ = P/S.
Geralmente é medida em MPa.(1MPa=10kgf/cm2).
EXEMPLO: Qual a tensão numa barra de aço de
10cm2, submetida a uma força de 3000kgf?
Esforços mecânicos
Módulo de Elasticidade ou Módulo de Young: é a
relação entre a tensão e a deformação unitária
resultante.
EXEMPLO: Qual o módulo de elasticidade de um
fio de 1cm de diâmetro que, submetido a uma tração de
500 Kgf, passa do comprimento de 3m para 3,02m?
Peso específico, Massa específica
e Densidade
Massa – é a quantidade de matéria e é constante
para o mesmo corpo, esteja onde estiver.
Peso - é a força com que a massa é atraída para
o centro da Terra, varia de local para local. Num mesmo
local os pesos são proporcionais as massas, porque a
gravidade é a mesma.
Peso específico, Massa específica
e Densidade
Peso específico é a relação entre o peso de um
corpo e o seu volume. Não é constante.
Massa específica é a relação entre a massa de
um corpo e o seu volume.
Densidade de um corpo é a relação entre a sua
massa e a massa de mesmo volume água destilada a
4oC, no vácuo. É uma relação expressa por um número
abstrato.