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.

Critérios para seleção dos

materiais

- Técnicos;

- Econômicos;

- Estéticos, etc.

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

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?

Esforços mecânicos

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.