CIV 360 Materiais de Construo IIntroduo ao curso

27/3/2008

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Tpicos abordadosIntroduo ao estudos dos materiais de construo; Aglomerantes; Cimento Portland; Agregados para concreto; Propriedades do concreto fresco; Propriedades do concreto endurecido; 2 Aditivos para concreto; Dosagem do concreto; Produo do concreto; Controle tecnolgico do concreto; Durabilidade do concreto; Concretos especiais.

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Bibliografia recomendada1. O Concreto de Cimento PortlandEldio Petrucci Editora Globo

2. Materiais de ConstruoL. A. Falco Bauer Livros Tcnicos e Cientficos

3. Materiais de Construo Civil e Princpios de Cincia e Engenharia de MateriaisGeraldo C. Isaia Ibracon Instituto Brasileiro do Concreto

4. Coletnea de Normas Tcnicas sobre Materiais para ConcretoAssociao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT)

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Critrio de avaliaoProvas1 Prova * 2 Prova * 3 Prova *

75%

Trabalhos prticos

25%

* Abranger toda a matria lecionada at a data de sua realizao4

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1 - Os trs grupos fundamentais de materiais de construoMateriais cermicos; Materiais metlicos; e Materiais orgnicos.

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1.1 - Materiais cermicosRochas:Rocha ornamental; Agregados para concreto;Areia; Brita.

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1.1 - Materiais cermicosMinerais argilosos;Tijolo; Telha; Placa de revestimento; Loua sanitria.

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1.1 - Materiais cermicosCompostos:Concreto; Argamassa; Vidro.

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VantagensRelativamente baratos quando comparados com os metais ou com materiais orgnicos; Durveis; Resistentes; Rgidos.

DesvantagensFrgeis; Elevado peso.9

1.2 - Materiais metlicosExtrados de minrios naturaisFerroHematita;

AlumnioBauxita;

Utilizados para resistir a esforos de trao; Susceptveis corroso.10

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1.3 - Materiais orgnicosQuimicamente baseados no carbono.Materiais betuminosos Madeiras Papel Plsticos Borrachas Tintas e vernizes

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1.3 - Materiais orgnicosSo mais deformveis e tem menor resistncia; So muito dcteis; Sofrem muito o efeito de altas temperaturas; So muito leves; e Tem baixa condutibilidade trmica.12

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2 - Viso geral da histriaAt 1850 - Uso da madeira, tijolo, pedra, concreto e ferro forjado

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2 - Viso geral da histriaAt 1850 - Uso da madeira, tijolo, pedra, concreto e ferro forjado

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2 - Viso geral da histriaAt 1850 - Uso da madeira, tijolo, pedra, concreto e ferro forjado

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2 - Viso geral da histria1850 - Desenvolvimento do ao estrutural e inveno do 1 plstico

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2 - Viso geral da histria1950 - Introduo do PVC na construo civil

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2 - Viso geral da histria2000 - Uso intensivo do plstico na construo civil

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3 - Condies que os materiais de construo devem satisfazerTcnicas:Resistncia mecnica; Trabalhabilidade; Durabilidade; e Higiene.

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3 - Condies que os materiais de construo devem satisfazerEconmicas: Obteno Aquisio Despesas Utilizao Conservao20

Extrao Fabricao Transporte Aplicao

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3 - Condies que os materiais de construo devem satisfazerEstticas:Cor; Aspecto (textura); e Forma (plstica).

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4 - Verificao das condies tcnicasDireta:deteriorao; e ruptura.

Indireta:ensaios de materiaisqualidades qumicas, fsicas e mecnicas; coeficiente de segurana; e verificao de qualidades previstas. 22

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4.1 - Classificao de ensaios de materiaisNatureza do ensaio: Fsicos, Mecnicos (estticos, dinmicos e de fadiga); Qumicos (composio e resistncia a meios agressivos); e Especiais (petrogrfico, metalogrfico e tecnolgicos) Finalidade do ensaio: Fabricaomanter e aperfeioar a qualidade do produto.

Recebimentoverificar se o produto atende s especificaes.

Tipo de ensaio: Destrutivo; ou No destrutivo.

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5 - NormalizaoRegulamentao da:Qualidade; Classificao; Produo; e Emprego.24

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5.1 - Entidades normalizadorasABNT - Associao Brasileira de Normas Tcnicas ASTM - American Society for Testing Materials; ISO International Organization for

Standardization25

5.2 - Tipos de Normas Tcnicas da ABNT1- Normas de procedimento (NB): do as diretivas para o clculo e a execuo de obras e servios e as condies de segurana. NB 1: Projeto de obras de concreto. 2Especificaes (EB): prescrevem qualidade para os materiais. padres de

EB 3: Barras e fios de ao destinados armadura para concreto armado. 3- Mtodos de Ensaio (MB): indicam os processos para a formao e o exame das amostras. MB 1: Ensaio de compresso de cimento Portland 26

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5.2 - Tipos de Normas Tcnicas da ABNT4- Padronizaes (PB): estabelecem dimenses para os materiais. PB 1005: Azulejos - Formato e dimenses. 5- Terminologias (TB): estabelecem a nomenclatura tcnica. TB 12: Terminologia das madeiras brasileiras. 6- Simbologias (SB): do as convenes dos desenhos. SB 2: Smbolos grficos para instalaes eltricas prediais 7- Classificaes (CB): classificam e dividem conjuntos de elementos. CB 130: Concreto para fins estruturais - Classificao por grupos de resistncia 27

5.3 - Marca de conformidade o reconhecimento pblico da qualidade de um produto. Caracteriza-se por um smbolo estampado na embalagem do produto que garante que o mesmo atende sua especificao.

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5.4 - Encaminhamento de uma normaA instituio de uma norma regulamentada pela NB 0 - Guia para apresentao e regulamentao de normas tcnicas. As normas so elaboradas ou revisadas por Comisses de Estudo (CE) convocadas pelos Comits Brasileiros (CB).29

5.4 - Encaminhamento de uma normaDessas comisses fazem parte: Produtores; Comerciantes; Consumidores; rgos Tcnicos Profissionais; Entidades Oficiais; e Convidados que tratem da matria.30

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5.4 - Encaminhamento de uma normaElaborado o anteprojeto de norma, este enviado ao comit que o examina para ver suas implicaes com outras normas j em vigor, e o encaminha aos associados para a votao. Sendo aprovado passa a norma; no sendo ou recebendo novas sugestes, volta a comisso para reestudo.31

Comits BrasileirosCB 1 - Minerao e metalurgia;

CB 2 - Construo civilCB 3 - Eletricidade CB 4 - Mecnica CB 5 - Automveis, caminhes, tratores, veculos similares autopeas CB 6 - Equipamento e material ferrovirio CB 7 - Construo naval CB 8 - Aeronutica e transportes areos CB 9 - Combustveis (exclusive Nucleares) CB 10 - Qumica, petroqumica e farmcia CB 11 - Matrias-primas e produtos vegetais e animais

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Comits BrasileirosCB 12 - Agricultura, pecuria e implementos CB 13 - Alimentos e bebidas CB 14 - Finanas, bancos, seguros, comrcio, administrao e documentao CB 15 - Hotelaria, mobilirio, decorao e similares CB 16 - Transporte e trfego CB 17 - Txteis

CB 18 - Cimento, concreto e agregadosCB CB CB CB CB 19 20 21 22 23 Refratrios Energia nuclear Computadores e processamento de dados Isolao trmica Embalagem e acondicionamento

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5.5 - Sistema brasileiro de normalizaoMinistrio da Indstria e ComrcioSINMETRO: Sistema Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial - (1973) Formular e executar uma poltica metrolgica de normalizao e de controle de qualidade do produto industrial brasileiro. CONMETRO: Conselho Nacional de Normalizao e Qualidade Industrial. Metrologia,

rgo normativo do SINMETRO que formula, coordena e supervisiona essa poltica. 34

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5.5 - Sistema brasileiro de normalizaoINMETRO: Instituto Nacional de Normalizao e Qualidade Industrial Executor dessa poltica. A ABNT, que uma sociedade civil sem fins lucrativos membro do CONMETRO e integrante do INMETRO, sendo por este considerada como o Frum Nacional de Normalizao. As normas aprovadas no mbito da ABNT so registradas no INMETRO e recebem a designao oficial de: Metrologia,

NBR - Norma Brasileira Registrada35

6 - Algumas propriedades dos materiais de construoVolume aparente do material (Vap)Volume de gua deslocado pelo material supostamente envolvido por uma membrana impermevel infinitamente fina.

Volume real (Vr)Volume de gua deslocado pelo material.Vazios acessveis (Va)

Vr = Vap - Va 36

Vazios inacessveis (Vi)

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6 - Algumas propriedades dos materiais de construoVolume absoluto (Vab)Volume da parte slida do material. Vab = Vap - Va Vi

Volume

aparente

de

um

material

slido

granular - agregado (Vag) o volume ocupado por uma determinada quantidade de agregado incluindo no volume os vazios entre os gros.

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6 - Algumas propriedades dos materiais de construoPeso especfico ()Relao entre o peso e o volume do corpo. Como o peso a fora com que a massa atrada para o centro da Terra, ele varia conforme o local. = P/V (kN/m, kgf/m)

Massa especfica ()Relao entre a massa e o volume de um corpo. Como a massa a quantidade de matria, ela constante para um mesmo corpo, portanto a massa especfica no varia. = M/V (kg/m)

Densidade a relao entre a massa de um corpo e a massa de mesmo volume de gua a 4C e no vcuo.

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6 - Algumas propriedades dos materiais de construoMassa especfica aparente de agregado (ap) a massa da unidade de volume aparente dos gros, incluindo no volume os poros permeveis e impermeveis, e excluindo os vazios entre os gros. ap= M/Vap

Massa especfica real de agregado (r) a massa da unidade de volume real, excluindo deste os vazios permeveis e os vazios entre os gros. Denominamos massa especfica real simplesmente como massa especfica. r= M/Vr

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6 - Algumas propriedades dos materiais de construoMassa especfica absoluta de agregado a massa da unidade de volume absoluto do gro, ou seja, o volume excluindo os vazios permeveis, impermeveis e entre os gros. obtida reduzindo-se o material a p de modo a eliminar o efeito dos vazios impermeveis.

Massa unitria () a massa da unidade de volume aparente do agregado, isto , incluindo no volume os vazios impermeveis, permeveis e entre os gros. = M/Vag Sua importncia decorre da necessidade, na dosagem dos concretos, de transformao de traos em massa para 40 volume e vice-versa.

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6 - Algumas propriedades dos materiais de construoPorosidadeRelao entre o volume de vazios e o volume aparente do material Porosidade realRelaciona-se com o volume total de vazios, ou seja, a soma dos vazios permeveis e impermeveis. p(%) = (Va + Vi)/Vap 100 = (Vap - Vab)/Vap 100

Porosidade aparenteExclui do volume de vazios os poros impermeveis.p(%) = (Va/Vap) 100 = (Vap - Vr)/Vap 100

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6 - Algumas propriedades dos materiais de construoAbsoro dguaExprime o poder do material em absorver e reter a gua em seu interior:a = (MSSS - MS)/MS 100

Evaporao ou perda de umidade a propriedade que possui um certo material de perder umidade em certas condies do meio ambiente. O estado de equilbrio com a umidade atmosfrica chamado estado seco ao ar.

PermeabilidadePermeabilidade gua a propriedade que possui um certo material de permitir a passagem de gua em seu interior. 42

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6 - Algumas propriedades dos materiais de construoResistncia mecnica a propriedade que possuem os materiais de no se destrurem sob a ao de cargas. Os materiais empregados nas estruturas sofrem diversos tipos de solicitaes: trao, compresso, flexo, cisalhamento, toro e choque. Tenso a que uma pea est sujeita a carga que esta pea suporta por unidade de rea: = P/S (kgf/cm)

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6 - Algumas propriedades dos materiais de construoDeformaoacompanhando a tenso h sempre uma deformao do elemento carregado que depender das dimenses do elemento.

Deformao unitria = L / L

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6 - Algumas propriedades dos materiais de construoRelao tenso x deformaoQuando se retira a tenso do material so possveis dois tipos de comportamento para a deformao:O material volta sua dimenso e forma original, ou seja, a deformao desaparece quando cessa a tenso propriedade de elasticidade O material permanece deformado aps a retirada da tenso propriedade de plasticidade

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6 - Algumas propriedades dos materiais de construoMaterial elasto-plstico:Exibe caractersticas elsticas sob condies de baixa tenso e plsticas em nveis de tenso mais elevados.

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6 - Algumas propriedades dos materiais de construoMaterial elstico linear:Obedece Lei de Hooke: / = E

E = tg = /

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6 - Algumas propriedades dos materiais de construoMaterial perfeitamente plstico:

E=0

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6 - Algumas propriedades dos materiais de construoAo:Trao R E P

Concreto:Compresso

'

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6 - Algumas propriedades dos materiais de construoDureza a propriedade que possui um material de resistir penetrao de outro material. Escala de dureza de Mohs:N. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Material Talco Gipsita Calcita Fluorita Apatita Caracterstica Arranha com a unha

Arranha com um canivete facilmente Arranha com um canivete com leve presso Arranha com um canivete com forte presso Risca levemente o vidro . No riscado por Feldspato uma lmina de ao Quartzo Topzio Riscam facilmente o vidro Corndon Diamante

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6 - Algumas propriedades dos materiais de construoResistncia ao desgaste (abraso) a capacidade que possui um material de resistir ao desgaste quando friccionado por outro material mais duro.

Abraso superficial de placas cermicas (PEI) Classe 1 2 3 4 5 Resistncia abraso Baixa Mdia Mdia alta Alta Altssima Material Poroso Semi poroso Semi gres Gres Porcelanato

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6 - Algumas propriedades dos materiais de construoCondutibilidade trmica: A quantidade de calor (Q) que passar atravs da

t2

parede ser:

t1 e b

d

Diretamente proporcional: sua rea S = b . d (m); diferena de temperatura t = t2 - t1 (C); ao tempo h.

E inversamente proporcional sua espessura e (m):

Q=k

S t h (kcal) e

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6 - Algumas propriedades dos materiais de construoCoeficiente de condutibilidade trmicak= Qe kcal ( ) t S h m C hk 0,07 0,7 1,10 a 1,30

Material Chapa de fibra de madeira Tijolo cermico Concreto

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6 - Algumas propriedades dos materiais de construoCapacidade trmica a propriedade que tem um material de absorver e reter calor; A quantidade de calor necessria para passar um material de massa M de uma temperatura t2 a uma temperatura t1 ser: Q = c . M . t (kcal)

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6 - Algumas propriedades dos materiais de construoCalor especficoc = Q / (M . t) (kcal/[kg . C])

Material c Pedras naturais e artificiais 0,18 a 0,22 Madeira e derivados 0,57 a 0,65 Ao 0,11Em construes prediais exige-se que as paredes e tetos tenham baixa condutibilidade trmica e elevado calor especfico.

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6 - Algumas propriedades dos materiais de construoResistncia ao fogo a propriedade que possuem os materiais de suportarem temperaturas elevadas sem se destrurem; Do ponto de vista da incombustibilidade os materiais se dividem em 3 grupos:Incombustveis:no se queimam sob ao do fogo ou altas temperaturas.

Difcil combusto:sofrem ao do fogo ou altas temperaturas enquanto duram seus efeitos. No se inflamam mas destroem-se ou se calcinam.

Combustveis:sofrem a ao do fogo mesmo depois de retirada a fonte de calor

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6 - Algumas propriedades dos materiais de construoResistncia ao fogo

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