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Prof. Leandro Candido de Lemos Pinheiro [email protected]

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL Curso Superior de Tecnologia em Construção de Edifícios

Propriedades dos MCC’s

PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MATERIAIS

Massa

A quantidade de matéria e é constante para o mesmo corpo, esteja onde

estiver.

Peso

Definido como a força com que a massa é atraída para o centro da Terra,

varia de local para local.

Volume

O espaço que ocupa determinada quantidade de matéria.


Massa específica

A relação entre sua massa e seu volume.

Peso específico

A relação entre seu peso e seu volume.

Porosidade

A propriedade que tem a matéria de não ser contínua, havendo espaços

entre as massas.

Permeabilidade

Está associada à interligação entre os vazios.


Dureza

Definida como a resistência que os corpos opõem ao serem riscados.

Tenacidade

A resistência que o material opõem ao choque ou percurssão.

Maleabilidade ou Plasticidade

A capacidade que têm os corpos de se adelgaçarem até formarem lâminas

sem, no entanto, se romperem.

Ductibilidade

A capacidade que têm os corpos de se reduzirem a fios sem se romperem.


Durabilidade

A capacidade que os corpos apresentam de permanecerem inalterados

com o tempo.

Desgaste

A perda de qualidades ou de dimensões com o uso contínuo.

Elasticidade

A tendência que os corpos apresentam de retornar à forma primitiva pós a

aplicação de um esforço.


Homogeneidade do material

Material isotrópico – apresenta, para uma dada propriedade, uma

igualdade nas três direções.

Material anisotrópico – para uma dada propriedade há uma variação em,

pelo menos, uma das direções.


Massa específica (densidade)

µ – massa específica do material (kg/m³, g/cm³, kg/dm³)

m – massa

VT – volume total

VS – volume de sólidos

VV – volume de vazios

Massa específica real Massa específica aparente

(Massa unitária)

VT = VS + VV


Massa específica


Densidade Relativa

É a relação entre a densidade da substância e a massa volúmica da

substância de referência (geralmente é a água).

densidade relativa

Quando se diz que um corpo tem

uma densidade relativa de 5, quer

dizer que tem uma massa volúmica

5 vezes superior à da água.

γH2O = 1 kg/dm³


Umidade (%)

É um índice da quantidade de água existente em um sólido.

teor de umidade

m = massa total do material

mS = massa do material seco em estufa

𝑼𝒎𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 % =𝒎−𝒎𝑺

𝒎𝑺× 𝟏𝟎𝟎


Porosidade (%)

É a relação entre o volume de vazios e o volume total.

porosidade

VT = volume total

VV = volume de vazios

Materiais sólidos compactos terão

porosidade constante.

Materiais granulosos terão porosidade

variável, pois será dependente da

agregação das partes.

A porosidade pode estar relacionada

com a resistência mecânica.

+ poros = - resistência


Grau de Saturação (%)

É a relação entre o volume água que ocupa os vazios de um

material.

grau de saturação

VA = volume de água

VV = volume de vazios

VA = VV

VA = 0

S = 100%

S = 0%

saturado

seco


Coeficiente de Permeabilidade (cm/s)

Pode ser definido como a facilidade ou dificuldade da água percolar

os vazios de um material.

• PERCOLAÇÃO: é o caminho da água dentro dos vazios de um material.


Dilatação (cm)

É a variação de tamanho de um material em função das mudanças

de temperatura ao longo do dia e das estações do ano.

dilatação térmica

l0 = comprimento inicial do material

T = temperatura

ΔT = variação de temperatura

αmat = coeficiente de dilatação térmica do material

Quando ΔT for negativo,

há contração.

junta de dilatação


Condutibilidade Térmica

É a propriedade que os materiais tem de conduzir energia na forma

de calor.

Materiais com baixa condutibilidade térmica são melhores isolantes,

proporcionando a manutenção da temperatura que se deseja em um

dado ambiente.

Exemplos:

Isolantes: madeiras

Condutores: metais, telhas de fibrocimento


Condutibilidade Elétrica

Está relacionada a maior ou menor capacidade de deslocamento das

cargas elétricas através da estrutura de um material.

Exemplos:

Isolantes: madeiras (secas), plásticos, vidro

Condutores: metais


Absorção Acústica

Isolamento Acústico

É a relação entre a energia sonora absorvida e a energia sonora

emitida. É mais absorvente aquele que emite menos energia sonora.

Exemplos:

Absorventes: tecidos (carpetes, cortinas), espumas, isopor

Isolantes: pedras, vidro, concreto

É a diferença entre o nível de ruído no lado do emissor e o nível de

ruído no lado do receptor. Tem maior isolamento aquele material que

faz com que chegue menos ruído no lado do receptor.

PROPRIEDADES DOS MCC’S

ESFORÇOS

MECÂNICOS

ESFORÇOS MECÂNICOS

Na disciplina de materiais de construção precisamos conhecer a

resistência que cada material oferece a cada tipo de esforço

mecânico. Isso é importante para decisões projetuais/construtivas e

para cálculos estruturais.

Classificação dos materiais quanto à estrutura atômica: • Materiais cristalinos: estrutura atômica organizada. Ex.: rochas.

• Materiais amorfos: estrutura atômica desorganizada. Ex.: vidros.

• Materiais fibrosos: estrutura atômica composta por fibras, organizadas

ou não. Ex.: madeira.

PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS MATERIAIS

Tensão de engenharia

σ – tensão (N/m²) (Pa – Pascal)

F – carga aplicada em uma direção perpendicular à área da

seção reta da amostra

A0 – área da seção reta original antes da aplicação da carga


Deformação de engenharia

ε – deformação específica

li – comprimento inicial do corpo de prova

lf – comprimento final do corpo de prova

Δl – alongamento


Deformação – Elasticidade

Para pequenos níveis de carregamento há um comportamento linear entre

a tensão aplicada ao corpo e sua deformação;

Com a retirada da tensão a deformação cessa: exemplo – mola perfeita;

Na maioria dos casos os materiais apresentam comportamentos não-

lineares.


Lei de Hooke

Exprime a proporcionalidade existente entre a tensão e a deformação de um

material dentro do regime elástico:

σ – tensão

ε – deformação

E – módulo de elasticidade ou módulo de Young

• Grandeza que dá a medida da rigidez do material

• Quanto maior o valor de E, menos deformável é o material


Módulo de Elasticidade


Plasticidade

Deformação permanente que ocorre nos materiais

Ruptura das ligações intermoleculares

Deformações permanentes no material

Não há proporcionalidade entre a tensão e a deformação

• Lei de Hooke não é mais válida


Plasticidade


Diagrama tensão-deformação

Fase elástica

Fase plástica

Limite de resistência dos materiais

Ruptura do material

Tensão de escoamento


Ductibilidade

Representa o nível de deformação plástica antes da ruptura de um

material;

Materiais com pequena deformação plástica – frágeis

• Exemplo: ferro fundido, materiais cerâmicos e pétreos

Materiais com elevada deformação plástica – dúcteis

• Exemplo: aços de construção

Materiais que apresentam comportamento intermediário – quase-frágil

• Exemplo: concreto


Ductibilidade


Solicitações

cargas

peso próprio

ação do vento, entre outros, que chamamos de esforços

Esforços

Compressão: esforço aplicado na mesma direção e sentido contrário que

leva a um “encurtamento” do objeto na direção em que está aplicado.


Compressão


Esforços

Tração: esforço aplicado na mesma direção e sentido contrário que leva o

objeto a sofrer um alongamento na direção em que o esforço é aplicado.

Flexão: esforço que provoca uma deformação na direção perpendicular ao

qual e aplicado.


Tração


Flexão


Esforços

Cisalhamento: esforço que provoca a ruptura por cisalhamento.

Torção: esforço aplicado no sentido da rotação do material.


Cisalhamento


Torção


Flambagem

PROPRIEDADES DOS MCC’S

BIBLIOGRAFIA

FREIRE, W. J.; BERALDO, A. L. (coord.) Tecnologias e materiais alternativos de construção. Campinas: Ed. UNICAMP, 2003. MAGALHÃES, F. Concreto e cimento Portland: especificações e ensaios. Versão 1.0. Apostila. (Curso Superior de Tecnologia em Construção de Edifícios) – Instituto Federal do Rio Grande do Sul. Rio Grande: IFRS, [s.d.]a Disponível em: <http://academico.riogrande.ifrs.edu.br/~fabio.magalhaes>. Acesso em: 2 ago. 2012. MAGALHÃES, F. Materiais componentes do concreto: especificações e ensaios. Versão 1.0. Apostila. (Curso Superior de Tecnologia em Construção de Edifícios) – Instituto Federal do Rio Grande do Sul. Rio Grande: IFRS, [s.d.]b. Disponível em: <http://academico.riogrande.ifrs.edu.br/~fabio.magalhaes>. Acesso em: 2 ago. 2012. MAGALHÃES, F. Rochas, madeiras e materiais cerâmicos : especificações e ensaios. Versão 1.0. Apostila. (Curso Superior de Tecnologia em Construção de Edifícios) – Instituto Federal do Rio Grande do Sul. Rio Grande: IFRS, [s.d.]c. Disponível em: <http://academico.riogrande.ifrs.edu.br/~fabio.magalhaes>. Acesso em: 2 ago. 2012. RIBEIRO, C. C.; PINTO, J. D. S.; STARLING, T. Materiais de construção civil. Belo Horizonte: Ed. UFMG, 2000. ROCHA, J. C.; XAVIER, L. L. Materiais de construção civil. Apostila. Disciplina ECV 5330. (Graduação em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Santa Catarina. Florianópolis: Departamento de Engenharia Civil; UFSC, 2000. SILVER, P.; MCLEAN, W. Introducción a la tecnologia arquitectónica. Barcelona: Parramón, 2008. *Foram utilizadas também como referência notas de aula do professor Christiano Piccioni Toralles.

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