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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL

Autoria:
Geisiele Ghisleni

PLANO DE ESTUDOS

O Plano de Estudo da disciplina de Materiais de Construção Civil consiste em apresentar aos alunos os princípios dos materiais de construção, suas composições e características, evidenciando a sua aplicabilidade na Engenharia Civil, principalmente no desenvolvimento de argamassa e concreto. Inicia-se a abordagem com os primeiros elementos de construção utilizados para a execução das obras: as pedras naturais, seguindo para a obtenção dos agregados, sejam miúdos ou graúdos, e os aglomerantes, os quais são responsáveis em dar a liga entre os agregados e a água. O objetivo deste caderno é apresentar tanto as composições das misturas, por meio dos traços que podem ser combinados pelas diferentes composições granulométricas, bem como as propriedades e características que os materiais devem apresentar em sua composição fresca – a qual refletirá diretamente nas propriedades no estado endurecido. Para que essas misturas sejam possíveis, é essencial que as normas para análise dos materiais sejam seguidas, além das composições dos traços e desenvolvimento e análise dos ensaios laboratoriais, os quais garantem a qualidade e procedência das misturas. A metodologia deste caderno de estudo é básica, pois descreveremos tecnicamente os materiais de construção, através de conceitos e exemplificações, fundamentadas a autores renomados ao assunto, que constam na referência bibliográfica deste material. Ao final deste estudo, os alunos serão capazes de obter conhecimento sobre os materiais de construção, sua aplicabilidade e garantia de qualidade na Engenharia Civil. A disciplina de Materiais de Construção Civil está dividida em quatro unidades, iniciando-se pelas generalidades e propriedades gerais dos materiais de construção: classificação, condições de emprego, ensaios e normalização. Em seguida, tratar-se-á das pedras naturais, agregados e aglomerantes e, na quarta e última unidade, o tema de argamassas e concretos será abordado.

O PAPEL DA DISCIPLINA PARA A FORMAÇÃO DO ACADÊMICO

A disciplina de Materiais de Construção Civil é a base para o acadêmico de Engenharia Civil, principalmente quando o foco é a construção civil, pois o entendimento dos processos e das composições dos materiais faz com que o aluno tenha subsídios para desenvolver, executar e manter as construções. Verificando, portanto, quais as probabilidades de reações e comportamentos destes constituintes. De acordo as Diretrizes Curriculares Nacionais (DCNs), do curso de graduação em Engenharia, no 3º artigo, cabem ao egresso algumas competências, sendo atreladas a esta disciplina: II- estar apto a pesquisar, desenvolver, adaptar e utilizar novas tecnologias, com atuação inovadora e empreendedora; III- ser capaz de reconhecer as necessidades dos usuários, formular, analisar e resolver, de forma criativa, os problemas de Engenharia; IV- adotar perspectivas multidisciplinares e transdisciplinares em sua prática. Referindose, assim, ao desenvolvimento e entendimento do funcionamento e comportamentos materiais ao longo das etapas da construção civil. Na teoria, a disciplina busca apresentar os principais materiais em suas distantes granulometrias, os tipos de aglomerantes e sua aplicabilidade, seja na construção civil, ou como obras de arte em formas de concreto e argamassa; ou na construção de rodovias, como agregados para as camadas do asfalto. O foco principal é na construção civil, porém serve como base para as demais áreas abrangentes da Engenharia Civil.

PROGRAMA DA DISCIPLINA

OBJETIVO GERAL DA DISCIPLINA

EMENTA

Generalidades e propriedades gerais dos materiais de construção: classificação, condições de emprego, ensaios e normalização. Pedras naturais, agregados, aglomerantes, argamassas, concretos.

Apresentação de autoria

GEISIELE GHISLENI

Mestre (2018) em Engenharia Civil, pela Universidade Federal de Santa Catarina, na área de Construção Civil. Graduada (2015) em Engenharia Civil, pela Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul. Em ambas as instituições, atuo como pesquisadora técnicocientífica no desenvolvimento de pesquisas na área da construção civil. Especialista (2021) em Gerenciamento de Obras, Produtividade, Racionalização e Desempenho da Construção, pela IPOG. Professora universitária desde 2018, no Centro Universitário Avantis - UNIAVAN, nos cursos de Engenharia Civil e Arquitetura e Urbanismo. Tenho experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em materiais e componentes de construção, atuando principalmente em sistemas ecoeficientes, reaproveitamento de resíduos sólidos, cimentos álcali-ativados, solubilização/estabilização de metais pesados e desenvolvimento de artefatos de concreto.
Lattes: lattes.cnpq.br/7082595963366919

Unidade 1

INTRODUÇÃO AOS MATERIAIS

OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM

INTRODUÇÃO À UNIDADE

Esta unidade introduz os materiais de construção, destacando a aplicação destes constituintes na construção civil. Além disso, pretende-se identificar as diferentes classificações destes elementos, suas propriedades e os referentes ensaios laboratoriais que devem ser realizados para a garantia de qualidade em sua aplicabilidade. Além dos ensaios, torna-se indispensável seguirmos as normas descritas a estes materiais, pois há uma diversidade de matérias-primas e, para que possam ser utilizadas na prática, é necessário que certos critérios sejam respeitados, apresentando características e propriedades exigíveis à construção civil.

1.1 CIÊNCIA E ENGENHARIA DOS MATERIAIS

Os materiais de construção são considerados todo e qualquer material utilizado na construção de uma edificação. Isto equivale desde a locação da obra, infraestrutura, seguindo a finalização e ao acabamento. A construção civil, há muitos anos, define-se como uma área de influência e culturalmente conservadora – característica esta que é seguida pelos materiais utilizados, como é o caso do concreto. Nos dias atuais, há modificações em sua composição, como, por exemplo, na inclusão de aditivos, porém a base segue a mesma desde sua invenção. As características e as propriedades dos materiais de construção de hoje são diferentes de alguns anos atrás. Este posicionamento é visível quando as composições das edificações atuais são analisadas, com estruturas altíssimas, prazos menores para a execução, exigências em acabamentos e qualidades, além de grande cobrança na estática, uma vez que este é um dos critérios atrativos para a venda. Muito além da garantia de estética, os materiais estão diretamente ligados à vida das pessoas, à funcionalidade de suas moradias e à infraestrutura urbana, e, quando mal especificados, colocam estes tópicos em risco. A manutenção e vida útil das construções refere-se à qualidade do material, porém isto não basta, uma vez que precisam ser corretamente relacionados por engenheiros e arquitetos. Ao decidirem por um material, os responsáveis técnicos definem não só a aplicação destes constituintes, como, também, os impactos ambientais no seu ciclo de vida. A obtenção do material consiste em um processo que inclui a extração, o transporte, a produção, a construção, uso e pós-uso. Os materiais continuam evoluindo para satisfazer as necessidades do homem de forma cada vez mais rápida, com exigências cada vez maiores quanto à sua qualidade, durabilidade e custo. Portanto, os materiais devem apresentar três importantes condições para uso: as condições técnicas, as condições econômicas e as condições estéticas.

A ciência e engenharia de materiais é uma área interdisciplinar de conhecimento que estuda, entende e obtém capacidade para manipular e alterar a estrutura dos materiais. O grande objetivo da alteração estrutural é controlar as propriedades destes materiais, buscando uma síntese para o bem do uso e do consumo. Portanto, a ciência dos materiais estuda a estrutura interna, das propriedades e do processamento dos materiais, enquanto a Engenharia dedica-se à aplicação destes conhecimentos, objetivando o desenvolvimento dos materiais em novos produtos que sejam úteis, necessários e essenciais para a área (SMITH; ROSA, 1998). Verifica-se que o estudo da estrutura de um material pode ser realizado em quatro níveis diferentes, conforma Callister Jr. e Rethwisch (2013):

Nesta área, a definição de composição refere-se à constituição química do material, ou seja, os átomos, moléculas ou íons que o constituem. Já o termo “estrutura” entendese como a forma em que estes constituintes, seja os átomos, as moléculas ou íons, organizam-se; assim sendo, designa-se ao arranjo de formação do material. Além destes, a síntese é o termo referente ao modo e às substâncias químicas necessárias para a produção de um material específico. Já o termo “processamento” descreve como os materiais sintetizados são transformados em bens de uso e consumo, com suas propriedades adequadas para cada finalidade que serão submetidas e estas respondem à altura da solicitação (ASKELAND; WRIGHT, 2015). Verifica-se por meio dos autores que, além das propriedades ditarem o potencial dos materiais, o desempenho é fator predominante quanto às exigências determinadas em projeto. Os materiais, por razões de conveniência, são separados em classes, com base na sua constituição, arranjo de seus átomos e suas propriedades. Estas classes (ou grupos) são:

1.1.1 Materiais por Razões

Cada uma dessas classes possui materiais com estruturas e propriedades diferentes umas das outras, pois cada material é único, com suas determinadas propriedades e estrutura. Dentre os materiais primários, classificam-se: metais, constituídos por um ou mais elementos químicos metálicos; cerâmicas, constituídas por elementos químicos metálicos; não metálicos, que se unem por meio de ligações covalentes e iônicas. Quanto aos polímeros, tratam-se de materiais formados por moléculas de longa cadeia, formados pela união de várias redes. Estes materiais são formados por carbono e hidrogênio.

1.1.2 Materiais Compósitos

Os compósitos são uma combinação entre as classes de materiais formados por razões, metais, cerâmicas e polímeros. A aglomeração destes direciona a um elemento com propriedades superiores aos dos componentes separados. Há uma gama variada de compósitos, sendo que a maior parte deles é feita pelo homem; contudo, alguns materiais de ocorrência natural também são considerados compósitos. A partir dos compósitos, é possível obtermos materiais leves, robustos, dúcteis e resistentes à altas temperaturas, ou produzirmos ferramentas de corte, duras e resistentes a choques, que fraturariam se fossem feitas com outros materiais (ASKELAND; WRIGHT, 2015).

1.1.3 Materiais Avançados

Os materiais avançados são aqueles aplicados na produção de componentes ou dispositivos de alta tecnologia, sendo que o funcionamento está embasado em princípios intrincados ou sofisticados. Esta categoria pertence às classificações dos materiais descritas anteriormente, e que devemos entender o termo “alta tecnologia” como sendo relacionado a produtos e dispositivos, como, por exemplo, equipamentos eletrônicos, computadores, aeronaves, sistemas de fibras ópticas e equipamentos médicos.

1.2 CLASSIFICAÇÃO

Dentre as classificações dos materiais, pode-se citar quanto à origem e à função, conforme Silva (1985). Para a classificação de acordo com a origem, verifica-se de onde o material vem, analisando quanto a serem naturais ou artificiais, conforme o Quadro 1. Quando se classificam os materiais quanto à função, propriedades como a resistência devem ser analisadas, para que estes sejam determinados quanto à função de vedação, ou proteção, ou com função estrutural. As determinações estão descritas no Quadro 1.

CLASSIFICAÇÃO QUANTO À ORIGEM
Naturais Materiais encontrados na natureza, prontos para serem utilizados. Alguns casos precisam passar por tratamento simplificados, como uma lavagem ou uma redução. Exemplos: areia, pedra e madeira.
Artificiais São os materiais obtidos por processos industriais. Exemplos: tijolos, telhas e aço.
Combinados Os materiais adquiridos pela combinação dos naturais e artificiais. Exemplos: concretos e argamassas.
CLASSIFICAÇÃO QUANTO À FUNÇÃO
De vedação Materiais com a função de isolar e fechar ambientes, sem função estrutural. Exemplos: blocos de vedação e vidros.
De proteção Utilizados para proteger e aumentar a durabilidade, elevando a vida útil da edificação. Exemplos: tintas e produtos de impermeabilização.
Com função estrutural Materiais autoportantes, ou seja, suportam as cargas e os esforços atuantes na estrutura. Exemplos: concreto armado e madeira.

Quadro 1: Classificação dos materiais de construção.
Fonte: Elaborado pela autora (2021).

x
CLASSIFICAÇÃO QUANTO À ORIGEM
NaturaisMateriais encontrados na natureza... Exemplos: areia, pedra e madeira.
ArtificiaisSão os materiais obtidos por processos industriais...
CombinadosMateriais adquiridos pela combinação dos naturais e artificiais...
CLASSIFICAÇÃO QUANTO À FUNÇÃO
De vedaçãoIsolam e fecham ambientes, sem função estrutural...
De proteçãoProtegem e aumentam a durabilidade...
EstruturalSuportam as cargas e os esforços atuantes...

Como mencionado no Quadro 1, alguns materiais podem ser classificados primeiramente quanto à origem e, após, em relação à função, como o exemplo da madeira. Conforme o autor Callister (2002), além destas classificações, os materiais podem ser ordenados de acordo com o grupo, sendo estes: cerâmicos, poliméricos e metálicos:

1.3 PROPRIEDADES GERAIS DOS MATERIAIS

As propriedades são capacidades que os materiais possuem de retornar quando são estimulados por: fenômeno físico (ao exemplo da aplicação de uma carga), ação mecânica, ação térmica, ação elétrica ou fenômeno químico (deste, destaca-se o ataque por ácido, radiação e solubilização. Consideram-se propriedades como características próprias de cada material, pois, mesmo em condições ambientes, estes podem ter estímulos distintos. Estas respostas dependem de sua composição, quanto à microestrutura e o processo de fabricação.

1.3.1 Ligações Químicas

Para que ocorram as ligações e estas deem formato, é necessário que os átomos se combinem por ligações químicas, formando os materiais e adotando uma configuração eletrônica estável, compartilhando seus elétrons entre si. A maioria das propriedades dos materiais depende da geometria dos arranjos atômicos e das interações existentes entre átomos e moléculas. Estas ligações químicas são relativamente influenciadas pelo tipo de composição, podendo ser ligações primárias e ligações secundárias. As ligações primárias são aquelas mais fortes, presentes nos materiais sólidos; já as ligações secundárias, como a nomenclatura menciona, ficam com a função em segundo plano, pois são responsáveis pela interação mais fraca. As ligações mais “fracas”, entretanto, em conjunto com as ligações primárias, tornam os materiais sólidos mais coesos. Ao relacionar o tipo de ligação química com as propriedades dos materiais, estaremos analisando a formação da microestrutura deste material. Em relação às propriedades físicas dos materiais, pode-se ter uma predeterminação por meio das forças interatômicas que ligam os átomos entre si. As ligações se diferenciam em metálicas, iônicas e covalente, interferindo nas propriedades e classificação dos materiais, sejam metais, cerâmicos ou polímeros. Em relação às propriedades, as consideradas propriedades macroscópicas dependem essencialmente do tipo de ligação entre os átomos.

✓ Ligações Iônicas

Ocorrem entre elementos metálicos que tendem a perder elétrons (cátions) e não metálicos que tendem a ganhar elétrons (ânions). As suas forças de ligações são atrativas de cargas opostas, chamadas Forças de Coulomb. Para que ocorra uma ligação iônica, é necessário que existam íons com alta e baixa eletronegatividade, considerando a perda de elétrons (+) e ganho de elétrons (-). Um exemplo são os materiais cerâmicos. Dentre as propriedades, apresentam:

Ligações iônicas

Figura 1: Ligações iônicas.
Fonte: Elaborada pela autora (2022).

x Ligações iônicas

✓ Ligação Covalente

Configuração estável devido ao compartilhamento de elétrons entre átomos. Neste tipo de ligação, os elétrons pertencem a ambos os átomos. A ligação covalente é direcional, existindo apenas uma direção de compartilhamento, conforme Figura 2. Ou seja: entre os átomos, só pode existir uma direção, com isso, quando comparada com a ligação iônica nos materiais, tende a reduzir a expansão térmica e a densidade, mantendo a massa atômica em ambos.

Ligações covalentes.

Figura 2: Ligações covalentes.
Fonte: Elaborada pela autora (2022).

x Ligações covalentes.

Dentre as propriedades destas ligações, destaca-se que não conduzem corrente elétrica, com solubilidade variada e baixa tenacidade (resistência), sendo um material fácil de partir, tornando-se quebradiço.

✓ Ligação Metálica

Formada por íons positivos e elétrons livres, os quais podem mover-se ao longo de todo material, conforme Figura 3. Dentre as propriedades desta ligação, destacamse a alta condutividade elétrica, grande deformação plástica, com um módulo de elasticidade superior, permitindo que o material deforme sem causar interferências em suas propriedades.

Ligações covalentes.

Figura 3: Ligações metálicas.
Fonte: Elaborada pela autora (2022).

x Ligações covalentes.

Conforme Figura 3, verifica-se que as ligações são móveis, o que permite movimentação das deformações plásticas de maneira superior às daquelas encontradas em ligações iônicas e covalentes, que possuem ligações rígidas. Além da estrutura, a energia que envolve as ligações químicas influencia em algumas propriedades dos materiais; sendo que, quanto maior a energia envolvida na ligação química, há uma tendência de um maior ponto de fusão, módulo de elasticidade, estabilidade química e menor dilatação térmica.

1.3.2 Propriedades dos Materiais

As propriedades se dividem entre as que dependem das características dos materiais e aquelas características da peça produzida por meio deste material. Quando falamos das propriedades características do material, estas se referem as que que não dependem da massa; já as propriedades dos produtos dependem da massa do material, do volume e do tamanho da peça. Um exemplo seria uma peça cúbica de madeira, sendo uma grande e outra pequena. As propriedades seriam diferentes, mesmo que a densidades destas seja a mesma, pois é uma característica do material; ambas seriam da mesma madeira, mas o volume é distinto, uma vez que os tamanhos são diferentes. As propriedades são características exteriores que indicam e distinguem os materiais, correspondendo aos esforços solicitados. Para Bauer (2008), as principais propriedades dos materiais constam no Quadro 2.

PROPRIEDADE DESCRIÇÃO FÓRMULA
Extensão Propriedade relativa ao composto ocupar um lugar no espaço.
Massa Refere-se à quantidade de matéria constante para o mesmo corpo, indiferente ao local que estiver.
Peso É a força com que a massa é atraída para o centro de gravidade, a qual oscila dependendo do local que estiver.
Volume O espaço que ocupa determinada quantidade de matéria.
Massa específica A relação entre massa e o volume de um mesmo corpo. μ = M / VR
Peso específico Relação entre peso e volume de um mesmo corpo. γ = P / VR
Densidade A relação entre massa de determinado objeto e a massa do mesmo volume de água destilada. δ = M / MAG
Porosidade A propriedade que a matéria tem em não ser contínua, ou seja, terá espaços entre as massas compactas.
DurezaDefinida como a resistência que os corpos obtêm para não serem riscados.
TenacidadeA resistência que o material resiste ao choque.
PlasticidadeCapacidade que têm os corpos de se moldarem até formarem lâminas, no entanto, rompem-se.
DuctilidadeCapacidade dos corpos em se reduzirem a fios, sem se romperem.
DurabilidadeAptidão dos materiais permanecerem inalterados com o tempo.
DesgasteA perda de qualidades ou de dimensões com o uso contínuo.
ElasticidadeTendência que os corpos apresentam de retornar à forma primitiva após a aplicação de um esforço.

Quadro 2: Propriedade dos materiais.
Fonte: Elaborado pela autora (2021).

x
PROPRIEDADE DESCRIÇÃO FÓRMULA
ExtensãoPropriedade relativa ao composto ocupar um lugar no espaço.
MassaRefere-se à quantidade de matéria constante para o mesmo corpo...
PesoÉ a força com que a massa é atraída para o centro de gravidade...
VolumeO espaço que ocupa determinada quantidade de matéria.
Massa específicaA relação entre massa e o volume de um mesmo corpo.μ = M / VR
Peso específicoRelação entre peso e volume de um mesmo corpo.γ = P / VR
DensidadeA relação entre massa de determinado objeto...δ = M / MAG
PorosidadeA propriedade que a matéria tem em não ser contínua...
DurezaDefinida como a resistência que os corpos obtêm para não serem riscados.
TenacidadeA resistência que o material resiste ao choque.
PlasticidadeCapacidade que têm os corpos de se moldarem até formarem lâminas, no entanto, rompem-se.
DuctilidadeCapacidade dos corpos em se reduzirem a fios, sem se romperem.
DurabilidadeAptidão dos materiais permanecerem inalterados com o tempo.
DesgasteA perda de qualidades ou de dimensões com o uso contínuo.
ElasticidadeTendência que os corpos apresentam de retornar à forma primitiva após a aplicação de um esforço.

No Quadro 2, na descrição das propriedades dos materiais, verifica-se que seu comportamento depende de como estão as suas propriedades. Outra questão é que estas propriedades podem ser aplicadas tanto no material em si quanto na peça formada por meio dele, por exemplo: brita como material e o concreto como a peça formada. As propriedades são determinas por meio da aplicação de ensaios laboratoriais e a determinação destas condiciona o material a ser aplicado. Estes ensaios são prescritos por normativas que estabelecem o procedimento, as objetividades e métodos de determinações.

1.3.3 Propriedades Físicas

As propriedades físicas são descritas como grandezas numéricas, sendo que se diferenciam por atributos. As propriedades dos materiais referem-se às características que não dependem da massa, como, por exemplo, a densidade. Já as propriedades dos corpos produzidos através destes materiais dependem da massa do material que os deu origem. Há duas características importantes para a definição e caracterização dos materiais: a massa unitária e o peso unitário, duas grandezas aplicadas e utilizadas na caracterização dos materiais. A massa unitária (d) é definida como a relação entre a massa (M) de uma determinada quantidade de material e o volume aparente (Vap) que é ocupado por esta massa, como mostra a Figura 4; ou seja, o volume dos grãos somado aos vazios intergranulares.

Volume aparente com material granular.

Figura 4: Volume aparente com material granular.
Fonte: Elaborada pela autora (2022).

x Volume aparente com material granular.

O peso unitário é a relação entre o seu peso (P) e o volume aparente (Vap) que é ocupado por esse material. Ambas as grandezas (peso unitário e massa unitária) só se aplicam para volumes granulares, os quais são influenciados pelo grão (seja tamanho, formato), pois verifica-se que quanto maior o tamanho do grão, menor o peso unitário, uma vez que preencherá menos espaço e restarão grandes vazios entre os materiais. Vejamos a Figura 5.

Volume aparente com material granular.

Figura 5: Comparativo entre peso unitário: brita x areia.
Fonte: Elaborada pela autora (2022).

x Comparativo entre peso unitário.

1.3.4 Esforços Mecânicos

Conceituam-se os esforços mecânicos como a capacidade que os materiais têm de resistirem e reagirem quanto às solicitações exigidas pelos esforços aplicados sobre eles. Os materiais de construção estão constantemente submetidos à solicitações, como, por exemplo, cargas, o peso próprio, ação do vento etc., portanto, dependendo da forma como os esforços se aplicam a um corpo e as condições que se encontram, terão como retorno os esforços mecânicos.
Conforme Bauer (2008), podem ser:

1.3.5 Estruturas e Propriedades dos Materiais

O emprego de materiais na forma de produtos acabados envolve etapas de processamento, em que ocorrem algumas alterações em suas características, o que, na maioria dos casos, está relacionada com a sua estrutura interna, ou seja, a microestrutura. Quando se busca a modificação ou melhoramento, é preciso identificar inicialmente a estrutura, quais as etapas que precisam ser verificadas e alteradas e como esta modificação contribuirá na formação do produto final desenvolvido. Com isso, o esquema apresentado na Figura 6 relaciona a estrutura do material, as suas propriedades e os procedimentos a serem aplicados de acordo com as modificações necessárias.

Figura 6: Relação entre estrutura, propriedades e procedimento dos materiais.
Fonte: Elaborada pela autora (2022).

1.4 NORMAS DESCRITAS DOS MATERIAIS

As normas técnicas para os materiais de construção são definidas como regras que devem ser seguidas, definindo como é sua produção, classificação e como são empregados, para que estes possam atender às necessidades dos usuários. A aplicação das normas é destinada a determinar os padrões de fabricação, forma, dimensão, composição química, métodos de ensaios, nomenclaturas e simbologias. São organizações internacionais responsáveis por normativas:

SUGESTÃO DE VÍDEO

A indústria da construção é apontada como o setor que consome consideráveis porcentagens dos recursos naturais; com isso, o uso de sistemas sustentáveis é presente da construção civil. Seguem duas dicas de leituras para você, aluno, sobre o assunto:

No Brasil, a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é responsável por normatizar os processos, ensaios e especificações que os materiais devem possuir para a utilização na construção civil. Esta associação é subdividida em grupos de pessoas que se destinam a estudar determinados materiais e suas aplicações, propondo projetos de normas e métodos de ensaios para posterior aprovação. A ABNT é responsável por realizar a determinação das normas regulamentares que definem as instruções dos procedimentos para cálculos e execução de serviços e/ou produtos de engenharia. Além disto, carecem de realizar as especificações, ou seja, as determinações e quantificações que os materiais devem atender após ensaios padronizados, as quais passam a ser as exigências para a aplicabilidade, seja de um material ou serviço. Assim como os métodos de ensaios, definem-se as instruções de um passo a passo a ser aplicado para avaliar experimentalmente os materiais, de modo que possam ser estudados igualmente em todos os laboratórios, buscando uma padronização de resultados a serem atingidos. Estas normas passam por aperfeiçoamentos e atualizações ao longo dos anos, alteradas de acordo com a demanda e evolução da indústria e tecnologia. Cada uma das próximas seções em relação aos materiais constituintes terá a especificação das normas que devem ser seguidas e utilizadas para a implantação dos materiais.

SUGESTÃO DE LEITURA

A indústria da construção é apontada como o setor que consome consideráveis porcentagens dos recursos naturais; com isso, o uso de sistemas sustentáveis é presente da construção civil. Seguem duas dicas de leituras para você, aluno, sobre o assunto:

SAIBA MAIS

Grande parte das patologias que aparecem em argamassas e concretos são decorrentes da falta de qualidade dos materiais, ou quando são empregados inadequadamente para o fim a que se destinam, ou, ainda, ao ambiente que serão expostos. Cita-se como um exemplo o uso das areias na construção civil. A areia é classificada como um agregado miúdo, assunto das próximas unidades, e distingue-se pela granulometria, sendo fina, média e grossa; mas a questão vai muito além do tamanho de seu grão, e, sim, a origem deste material para que possa ser atestada a sua qualidade. As areias utilizadas na construção civil devem ser oriundas de locais conhecidos. As areias do mar, por exemplo, além de serem muito finas e arredondadas, não apresentam resistência à compressão, o que inviabiliza seu uso na construção civil. Mas, como mencionado nesta unidade, além do aspecto físico, é necessário analisar as propriedades dos materiais. Há uma abundância de sal na composição da areia do mar, agente químico causador da corrosão do aço e do ferro. Portanto, o uso deste agregado na produção de concreto armado para fins estruturais não seria seguro. Ressalta-se, ainda, que o sal absorve a umidade da atmosfera e, portanto, seria um agente causador de patologias. Verifica-se que esta questão deve ser enaltecida, uma vez que a análise dos materiais está vinculada ao seu ciclo de vida - desde a sua origem até as avaliações de propriedades constituintes, para, então, assegurar a qualidade e emprego correto.

PARA SINTETIZAR

A primeira unidade de nosso estudo iniciou o entendimento sobre os materiais de construção, tendo sido abordada, de forma geral, a importância da análise destes elementos, identificando sua origem, descobrindo as propriedades, bem como a sua correta aplicação. A classificação dependerá de sua origem, podendo ser natural ou artificial; já em relação à sua função, poderá ser de vedação, de proteção ou com função estrutural. Para as determinações quanto à função, dependem diretamente das propriedades e/ ou características exteriores que distinguem os materiais de acordo com os esforços solicitados, e ao que estes satisfazem. Os materiais correspondem aos esforços mecânicos que obtêm. No caso, podem ser: resistência à compressão, resistência à tração, ao esforço de flexão, torção e ao cisalhamento. Lembrando que, para identificá-los, é preciso seguir as particularizações descritas nas normativas vigentes, como os processos, ensaios e especificações. Portanto, cada material assume uma importância, contribuindo com propriedades que lhes são mais predominantes, e cabe ao responsável técnico compreendê-los e aplicálos, a fim de evidenciar sua segurança e durabilidade.

EXERCÍCIOS DE APRENDIZAGEM

QUESTÃO 01

A obtenção do material consiste em um processo que inclui a extração, o transporte, a produção, a construção, uso e pós-uso. Analise as afirmativas sobre as condições que os materiais devem atender:

I- As condições que os materiais devem atender são técnicas, econômicas e estéticas.
II- As condições técnicas referem-se às condições das propriedades que os materiais devem apresentar para atender às solicitações de uso.
III- As condições estéticas estão relacionadas à resistência, trabalhabilidade e durabilidade.
IV- As condições econômicas referem-se ao material apresentar elevado custo de implantação, o que ocasiona a exclusão de manutenção preventiva.
V- Os materiais devem obrigatoriamente atender uma dentre todas as especificações...

É correto o que se afirma em:

QUESTÃO 02

Quanto ao grupo dos cerâmicos, analise as asserções:

I- Os materiais cerâmicos são predominantemente caracterizados com elevado ponto de fusão e ebulição, baixa fragilidade e densidade.

PORQUE

II- As propriedades são decorrentes das ligações destes materiais. Aqui, no caso, são formados por ligações iônicas e covalentes, responsáveis pelos arranjos atômicos e interações entre os átomos e moléculas.

A respeito destas asserções, assinale a opção correta:

QUESTÃO 03

As propriedades são responsáveis em determinar como os materiais podem ser usados. Analise as afirmativas:

I- Peso é definido como a força com que a massa é atraída para o centro de gravidade, mantendo-se constante indiferentemente ao local em que estiver.
II- A massa específica é a relação entre o volume e o peso de um mesmo material...
III- A densidade refere-se à relação entre massa de determinado objeto e a massa do mesmo volume de água destilada.
IV- Porosidade é a propriedade que está atrelada à resistência à compressão dos materiais. Esta propriedade refere-se à descontinuidade da massa compacta.
V- Dureza é definida como a resistência em que os corpos/materiais obtêm para não serem riscados.

É correto o que se afirma em:

Material complementar

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