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O estudo dos materiais de construção civil.
Tipologia: Resumos
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Não perca as partes importantes!
O conhecimento de materiais de construção como condicionantes para a qualidade e o desempenho de estruturas e edificações.
Compreender as características dos diversos materiais empregados na Construção Civil, visto que é por meio do emprego desses insumos que as edificações são executadas.
Antes de iniciar o conteúdo deste tema, tenha em mãos papel, caneta e uma calculadora científica, ou use a calculadora de seu smartphone/computador.
Descrever os tipos de materiais, suas características e propriedades
Reconhecer os aspectos relacionados à seleção, ao armazenamento, à aplicação, ao uso e à deterioração dos diversos tipos de materiais de construção
Identificar o propósito e aplicabilidade das Normas Brasileiras, bem como as Normas de desempenho e qualidade relativas aos materiais de construção
Reconhecer a importância da sustentabilidade nas edificações, nos novos materiais e inovações
A formação profissional de um engenheiro civil ou arquiteto exige estudo, conhecimento técnico e manuseio de um instrumental propícios ao trabalho edilício. O domínio dos materiais e da tecnologia da construção é uma ferramenta imprescindível para os especialistas no campo das edificações. É de capital importância uma especificação de materiais que resista aos esforços das estruturas. Do mesmo modo, o conhecimento das propriedades e características dos inúmeros
itens aplicados em uma obra como forma de garantir, no resultado da edificação, solidez, durabilidade, economia, qualidade estética, entre outros aspectos. Chamamos de “material de construção” todo e qualquer material utilizado na construção de uma edificação, desde o início, a partir da locação e infraestrutura, até a fase final, com os acabamentos. A execução de uma obra abrange o emprego de uma infinidade de itens, dos quais estudaremos os mais importantes. Esses materiais estão diretamente relacionados às técnicas de construção, uma vez que, para a devida utilização de cada um deles, corresponde a uma técnica específica de emprego. Fonte: Shutterstock.com Materiais de construção diversos. O estudo dos materiais de construção consiste no conhecimento de suas matérias-primas, seu processamento e/ou fabricação, bem como suas características (físicas, químicas e mecânicas). A adoção dos materiais está diretamente ligada à evolução da tecnologia em termos técnicos, estéticos e financeiros, tanto quanto às questões relacionadas à sustentabilidade do planeta.
Fonte: Shutterstock.com A gama de opções de materiais simples ou compostos, obtidos diretamente da natureza ou elaborados industrialmente para diversos usos, é muito variada, assim como as propriedades e as variedades de um mesmo material.
Para os profissionais se manterem atualizados em relação ao conhecimento dos materiais e suas propriedades é imprescindível que haja orientação sobre a melhor escolha entre eles. A adoção de um ou de outro material é definidora da conceituação de determinado projeto, uma vez que a forma, o uso, e a função de um espaço estão diretamente relacionados ao tipo de material utilizado na execução desse ambiente.
Fonte: Shutterstock.com Na Construção Civil, existem materiais que são utilizados há muitos anos da mesma forma, tal como a madeira para a estrutura de sustentação de um telhado.
Fonte: Shutterstock.com O concreto é um significativo exemplo de evolução de materiais e técnicas construtivas que surgiu da necessidade de se utilizar um material resistente como a pedra, mas que se modelasse às necessidades construtivas. Criado pelos romanos, ficou esquecido por mais de 1.000 anos (desde a queda do Império) até ser reinventado no final do século XIX. Os materiais evoluem continuamente como forma de satisfazer às necessidades crescentes da humanidade de modo cada vez mais rápido e com exigências cada vez maiores quanto à sua qualidade, durabilidade e custo. Não se pode falar, atualmente, em evolução tecnológica dos materiais construtivos sem levar em consideração um cenário sustentável no qual a produção e o emprego priorizem o meio ambiente.
Materiais mal empregados ou erroneamente especificados acabam prejudicando a durabilidade e a funcionalidade dos espaços que compõem, gerando gastos maiores, ocasionando eventualmente patologias incuráveis, cuja solução única é a remoção do material. O profissional deve estar sempre atualizado para melhor usufruir de padrões construtivos mais avançados de seu tempo. Entre outros aspectos, a escolha dos materiais a serem empregados em determinada edificação deve levar em consideração principalmente:
O material deve possuir essencialmente as propriedades que o capacitem para o uso a que se destina. Entre tais propriedades estão trabalhabilidade, resistência, durabilidade, higiene e segurança, bem como as questões ligadas à sustentabilidade.
O material deve satisfazer às necessidades de sua aplicação com a melhor relação custo- benefício. Deve-se levar em consideração não apenas o possível valor reduzido de aquisição, mas também a composição com a aplicação e a manutenção, visto que toda e qualquer obra precisa de serviços de manutenção após sua finalização e entrega. Da manutenção correta depende a durabilidade da edificação.
Há mais de 2.000 anos, Vitruvius — Marcus Vitruvius Pollio (80 a. C. – 15 a. C.), arquiteto romano, escreveu o Tratado De Architectura , em 10 volumes, aproximadamente entre 27 e 16 a. C. — preconizava que toda edificação deve estar calcada em um tripé: firmitas , utilitas e venustas, ou seja, “solidez”, “utilidade” (função) e “estética” (beleza). Desse modo, em uma edificação é inconcebível pensarmos apenas nas questões técnicas em detrimento àquelas de “aparência agradável”, uma vez que a estética influencia a qualidade de vida do usuário. Destacamos ainda as questões de conforto ao ser humano, questões estas não menos importantes, como: conforto térmico, conforto acústico, dentre outros. A escolha e a adoção dos materiais de construção básicos, bem como de acabamentos, influenciam na qualidade final da obra.
Os materiais se caracterizam e se distinguem a partir de suas qualidades exteriores e são conhecidos e identificados por suas propriedades e por seu comportamento perante agentes externos. As características dos materiais de construção são as respostas que eles oferecem quando estimulados por dois principais fenômenos, geralmente externos:
São aqueles encontrados na natureza, prontos para serem utilizados in natura , ou que necessitam de um pequeno processo de tratamento, como uma lavagem ou ainda de um desdobro ou beneficiamento, sem alterar ou comprometer sua estrutura molecular, para posteriormente serem utilizados. A areia (às vezes precisa ser lavada), a pedra (precisa ser “quebrada”) e a madeira (precisa ser cortada) são alguns exemplos. Fonte: Shutterstock.com Feixe de vergalhões de aço.
São materiais que necessitam de processos industriais para serem utilizados, ocorrendo mudanças em suas propriedades físico-químicas antes de serem aplicados em uma obra. Apenas para citar alguns exemplos simplificados: tijolos e telhas (embora sejam feitos de barro, são cozidos no forno), e aço (cujo minério é acrescido de outros elementos químicos como, o carbono, e passa por um processo industrial) são bem simbólicos.
Fonte: Shutterstock.com
São aqueles obtidos pela combinação entre materiais naturais e/ou produtos artificiais. É, por exemplo, o caso dos concretos (que usam areia, pedra e água, que são naturais, e cimento, que é artificial) e das argamassas (que usam areia e água, que são naturais, e cal e cimento, que são artificiais). Quanto às possibilidades em que serão empregados, ou seja, em relação à sua FUNÇÃO, os materiais de construção podem ser classificados em:
São aqueles empregados nos elementos estruturais que suportam as cargas e/ou todos os esforços atuantes na estrutura. O concreto, o aço e a madeira são exemplos muito comuns de materiais utilizados para esse fim.
Sem função estrutural, esses materiais servem apenas para isolar e fechar os ambientes nos quais são empregados, bem como para proteção contra intempéries, como os tijolos de vedação, as placas de drywall e os vidros.
São utilizados para proteger e aumentar a durabilidade e a vida útil dos materiais de acabamento ou mesmo daqueles que são aplicados em estado bruto (como o concreto aparente, por exemplo), por consequência, prolongando também a qualidade da edificação.
São materiais inorgânicos e não metálicos. Sua formação se dá por meio da ação do calor (queima em fornos) e posterior resfriamento. Assim, apresentam a característica de resistir a altas temperaturas e à abrasão (desgaste por fricção, raspagem, arranhão). Genericamente, apresentam como característica dominante: elevada dureza, alta fragilidade (quebram-se facilmente), alta densidade (são muito pesados) e quase sempre são isolantes térmicos e elétricos. Entre eles, citamos: rochas, areias, cimento, vidro, gesso e materiais argilosos (tijolos, telhas, pisos cerâmicos e porcelanatos, azulejos e louças sanitárias).
São os materiais formados por ligações predominantemente metálicas como o ferro, o alumínio, o cobre (ou suas ligas) etc. Exceto o mercúrio, todos os demais metais são sólidos à temperatura ambiente e bons condutores de calor e energia elétrica. Embora o aço e o titânio sejam materiais de alta resistência, os demais são geralmente de baixa dureza, dúcteis e maleáveis. Existe uma diversidade de níveis de temperatura para a fundição dos metais. Alguns se fundem em altas temperaturas (como o aço), outros em temperaturas menores (como o estanho — componente do bronze (utilizado nem peças hidráulicas). Como exemplo, podemos citar: cobre, alumínio, chumbo e ligas metálicas — aço, bronze, latão, duralumínio —, além das barras de aço utilizadas nas estruturas de concreto armado, perfis metálicos estruturais, formas e escoramentos metálicos.
São materiais orgânicos formados por ligações químicas de materiais mistos que, a partir de processamento industrial, transformam-se em materiais de propriedades variadas a serem empregados em uma infinidade de possibilidades nas edificações. Existe a predominância de materiais dúcteis, que fundem-se em temperaturas não tão altas, têm baixa dureza, baixa densidade e fraca resistência mecânica (quebram-se facilmente), sendo bons isolantes térmicos e elétricos. São basicamente os materiais empregados nas composições de plásticos e borrachas, como os cabos das instalações elétricas, os tubos de PVC nas instalações hidráulicas, alguns tipos de esquadrias e portas, as tintas, as fórmicas, o isopor, a borracha, o asfalto e os adesivos.
No campo de estudo dos materiais de construção civil, contemporaneamente, os materiais compósitos são aqueles que alcançam maiores investimentos em novas tecnologias, visto que constituem um grupo de materiais de composição muito diversificada e de grande aplicação no mercado edilício. Eles são o resultado da combinação de mais de dois materiais, cada um com suas respectivas propriedades, mas cuja combinação irá gerar um material de características superiores às de cada componente isoladamente. As propriedades que tornam os compósitos de grande utilidade são obtidas, por exemplo, por meio da inserção de produtos naturais ou sintéticos de partículas ou fibras. Ou seja, pelo acréscimo de outra substância em uma matriz hospedeira, de modo a obter-se uma combinação cujo resultado será de melhor qualidade do que os dois elementos originais apresentados anteriormente. Havíamos visto exemplos de compostos simples, tal como o do concreto e da argamassa; Já para os materiais compósitos, porém, citamos materiais que exigem um processo mais complexo de produção. É o caso dos produtos cimentícios (placas de fibrocimento); ou relativos às madeiras transformadas, como placas de compensado, aglomerado ou MDF (sigla de Medium Density Fiberboard , placa de fibra de média densidade), produtos sintéticos como plásticos e produtos fabricados com o uso de fibra de carbono. Ou, ainda, as misturas com fibra de vidro etc. Lembramos que muitos desses produtos não encontram aplicação apenas na Construção Civil, mas também em outras indústrias como aeronáutica, automobilística e de embalagens.
A) As Condições Técnicas são as propriedades que o capacitam para o uso a que se destina; a Condição Econômica deve satisfazer às necessidades de sua aplicação com a melhor relação
E) Naturais, artificiais, poliméricos, compósitos, estruturais e de vedação.
1. Assinale a alternativa correta. Entre muitos aspectos, a escolha dos materiais a serem empregados em uma edificação deve levar em consideração principalmente as questões técnicas, econômicas e estéticas. Por quê? A alternativa "A " está correta. Esses tópicos são fundamentais para o sucesso de um empreendimento, visto que as Condições Técnicas garantem a solidez da obra, as Econômicas proporcionam a rentabilidade esperada do empreendimento e as Estéticas propiciam bem-estar ao cliente. 2. Quanto à NATUREZA ou COMPOSIÇÃO DO MATERIAL, a classificação ocorre também em função da composição química — como os átomos dos elementos químicos que os compõem, os quais se ligam, se agrupam e se organizam. Assim, um agrupamento pode ser dividido nas seguintes categorias de materiais: A alternativa "C " está correta. Quanto à natureza ou composição do material, a classificação ocorre em função de como seus átomos estão agrupados e, consequentemente, como se comportam formando os diversos elementos. Esses, por sua vez, quando reagrupados formam novos materiais.
Reconhecer os aspectos relacionados à seleção, ao armazenamento, à aplicação, ao uso e à deterioração dos diversos tipos de materiais de construção
Para a seleção dos materiais de construção, cujo objetivo é uma aplicação criteriosa, assertiva e devidamente adequada ao uso em determinada edificação, um material deve satisfazer, básica e simultaneamente, a três condições fundamentais:
Ser tecnicamente estável, seguro e durável.
Ter a menor relação custo-benefício entre as possibilidades analisadas.
Ser agradável e que contemple às expectativas do cliente.
Obtenção Extração ou Fabricação; Propriedades ou Características Utilização Condições de Emprego A seleção dos materiais apropriados está diretamente ligada a esses tópicos, os quais nos exigem o conhecimento de suas grandezas, como veremos a seguir:
