MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1

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1 MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 Licenciatura de Eng. Civil 3º ano Docentes Regentes: Prof. Maria de Lurdes Costa Lopes Professora Associada com Agregação Prof. Professora Auxiliar ( Práticas: Prof. Ana Maria Proênça Prof. Arlindo Begonha Prof. Prof. Rui Silvano Funcionamento Teóricas: 2 aulas de 1 hora = 2 horas \ semana 2 turnos: TODAS as aulas com presenças turmas PARES Turmas IMPARES Práticas: 1 aula de 2 horas\semana 4ª feira Sala B Sala B007 5ª feira Sala B Sala B005 sala H119 e LEM: Laboratório de Ensaio de Materiais 2

2 Avaliação Exame final (2 épocas com datas marcadas) 20 Valores Atendimento SALA H214 Joana Sousa Coutinho Textos de apoio: Sifeup ou 3ª feira 11-12h 4ª feira 12-13h 4

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4 1. INTRODUÇÃO Joana Sousa Coutinho 2. METAIS E LIGAS METÁLICAS Joana Sousa Coutinho Programa 3. MADEIRAS Joana Sousa Coutinho 4. AGREGADOS Prof. Lurdes C. Lopes 5. MATERIAIS CERÂMICOS E POLÍMEROS Prof. Lurdes C. Lopes 8

5 Cotação aproximada no exame Teórica Aços 6,0 Madeiras 1,0 Agregados 4,0 Cerâmicos e polímeros 3,0 Prática Problema aço 3,0 Problema agregados 3,0 MC1 TEÓRICAS ª 3ª 4ª 5ª 6ª Sabado Set aula 1 14 aula aula 3 21 aula aula 5 28 aula Out aula aula 8 12aula aula aula aula 12J 27 aula 13J FEUP Nov aula14l 9 aula15l aula16l 16 aula17l aula18 23 aula aula aula21l 1 2 Dez aula 22 7 aula23l aula aula Jan aula 26J 3 4 aula 27L 5 6

6 Generalidades projecto Cálculo Permite determinar tensões materiais que resistem ás tensões Resistência de Materiais Mecânica Estática Teoria de Estruturas etc. Conhecimentos de Materiais de Construção 13 Classificação dos materiais quanto a Arranjo atómico Origem Forma Cristalinos metais; amorfos vidros Naturais Fixa Tijolos,produtos laminados madeira (vegetal); pedra (mineral); Artificiais Não fixa betão;gesso; plásticos Cimento; tintas; betões Natureza Tipo de aplicação Metálicos; poliméricos; cerâmicos; compósitos; electrónicos de construção; ópticos; de embalagem;... Materiais de construção Materiais ESTRUTURAIS Materiais aglomerantes Materiais auxiliares

7 Materiais de construção Materiais ESTRUTURAIS Cujas características mecânicas e de durabilidade lhes conferem capacidade para suportar acções exteriores consideráveis Aço; betão; pedra; madeira Materiais aglomerantes Cimentos; argamassas; asfaltos; colas Materiais auxiliares Utilizados nos revestimentos vernizes; tintas etc. MATERIAIS Classificação mais generalizada (natureza) MATERIAIS METÁLICOS MATERIAIS POLIMÉRICOS (ou plásticos) MATERIAIS CERÂMICOS ferrosos materiais compósitos materiais electrónicos não ferrosos 16

8 MATERIAIS MATERIAIS METÁLICOS ferrosos não ferrosos 17 MATERIAIS METÁLICOS Exs: aços Materiais metálicos ferrosos: ferros fundidos Materiais metálicos não ferrosos: Exs:O alumínio o cobre o zinco o titânio o níquel e LIGAS >> Fe Sem Fe ou quase 18

9 MATERIAIS METÁLICOS aplicações O motor de avião a jacto (PW2037) é feito essencialmente de ligas metálicas. Neste motor são utilizadas as mais recentes ligas de níquel, resistentes a altas temperaturas e com elevada resistência mecânica Os materiais e tecnologias de fabrico tem estado associadas, ao longo dos últimos anos, ao aumento da eficiência dos motores de propulsão por turbina a gás MATERIAIS METÁLICOS Torre Eiffel de 300m de altura em ferro forjado, concluída em 1889, com fundações realizadas em betão armado Ponte D. Luís, no Porto 20

10 2. METAIS E LIGAS METÁLICAS Engenharia Civil Materiais de Construção Principal MC betão armado Betão armado = betão+armadura Cordão de préesforço baínha 22

11 2. METAIS E LIGAS METÁLICAS Engenharia Civil Materiais de Construção Principal MC FILME sobre armaduras de betão armado betão armado Betão armado = betão+armadura BETÃO ARMADO Armadura SIM Armadura não pode ficar à vista! Tem de ser totalmente envolvida por betão. O betão protege a armadura contra a corrosão. (MAS não indefenidamente ) BETÃO SIMPLES Certas fundações, muitos pavimentos, certas barragens Armadura NÃO Porque é que é necessário armadura numas obras e noutras não???

12 (MAS não indefenidamente ) ARMADURA CO 2 O 2 Cl - AGENTES AGRESSIVOS SO ª LINHA DE DEFESA Porque é que é BETÃO necessário SIMPLES Resistente sobretudo a armadura numas Certas obras fundações, e noutras muitos pavimentos, esforços de compressão não??? certas barragens É necessário MAS se for uma viga... outro material que absorva os Tensões de compressão Tensões de tracção esforços de tracção Em geral AÇO

13 Varão liso Varão nervurado alta aderência Aderência BETÃO/ARMADURA: Na execução Evitar lama, sujidade, óleo descofrante, ferrugem solta Os problemas e patologais em geral não se manifestam enquanto o empreiteiro está na obra! Uma das causas das patologias e defeitos podem ser o modo de execução e as consequencias surgem só ao fim de alguns anos...

14 degradação

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16 Junho 2004

17 Junho 2004 ESTRUTURAS DE BETÃO ARMADO: Porque se DEGRADAM??? Principais causas : recobrimento INSUFICIENTE Cuidados na execução MÁ QUALIDADE do betão de recobrimento Prática corrente: Adições

18 Cálculo exacto: Localização e Quantidade de armadura de aço NOTA: existem outros materiais usados para absorver os esforços de tracção, para armar : bambú, fibras,... Definições Armaduras para betão armado Armaduras (reinforcement) Conjunto de armaduras elementares ligadas entre si e pronto para ser colocado em obra Armadura elementar (reinforcing unit) Fio, varão ou rede, depois de cortado e dobrado.

19 Varão (bar) Material para armadura de secção aproximadamente circular fornecido em comprimentos rectos, de valores, em geral, especificados. Varão de aderência normal (low bond bar) Varão cuja aderência ao betão não é suficiente para que possa ser considerado de alta aderência. Varão de alta aderência (high bond bar) Varão que realiza a aderência ao betão necessária para que o seu emprego em betão armado, mesmo quando trabalhe a tensões elevadas, se faça sem risco de fendilhação inconveniente. Aderência (bond) Propriedade pela qual as armaduras e o betão transmitem um ao outro as forças a que estão submetidas. Tipos de armaduras para betão armado Varão (ou fio) nervurado cuja superfície apresenta saliências indentado cuja superfície apresenta reentrâncias liso superfície que sem rugosidades aparentes

20 nervurado cuja superfície apresenta saliências nervurado cuja superfície apresenta saliências

21 Fabrico de armaduras: conjunto de operações pelas quais a partir dos varões e segundo os desenhos de projecto são obtidas as armaduras a colocar em obra colocação Fabrico de armaduras: conjunto de operações pelas quais a partir dos varões e segundo os desenhos de projecto são obtidas as armaduras a colocar em obra Encomenda do material Transporte Armazenamento Corte e dobragem dos varões Armaduras elementares São reunidas de forma a obter as ARMADURAS pp\ ditas montagem

22 Fabrico de armaduras: conjunto de operações pelas quais a partir dos varões e segundo os desenhos de projecto são obtidas as armaduras a colocar em obra local Em oficina ou em estaleiro Corte Serra para varões Corte Tesoura portátil 2 a 6Kg Tesoura portátil eléctrica Tesoura fixa manual

23 dobragem Depois do corte os varões tem de ser dobrados para terem a forma pretendida e constituir as armaduras elementares Manual ou mecânica Dobragem com chave de dobrar Máquina de dobragem montagem Fixação das armaduras elementares umas às outras Espaçamento necessário entre as armaduras Espaçamento necessário entre as armaduras e a cofragem

24 montagem Fixação das armaduras elementares umas às outras por meio de FIXADORES Espaçamento necessário entre as armaduras realizado por ESPAÇADORES Espaçamento necessário entre as armaduras e a cofragem realizado por SUPORTES montagem local Fixação das armaduras elementares umas às outras Na oficina No estaleiro da obra Sobre a cofragem (lajes) por meio de FIXADORES FIXADORES Fios metálicos (de atar)+ corrente Fios de atar pré-fabricados + eficaz molas em aço...

25 montagem Fios metálicos (de atar)+ corrente FIXADORES Arame queimado Troços de 50 cm dobrados ao meio Aumenta a resistência de ligação Montador munido de ferro de atar (chave ou agulha) realiza, com o fio, laços (pontos) envolvendo os varões a ligar montagem FIXADORES Fios de atar pré-fabricados + eficaz Feitos em máquinas específicas Pode-se usar um ferro de atar mecânico ar comprimido

26 montagem molas em aço... FIXADORES Fixação por mola em aço montagem Espaçamento necessário entre as armaduras é realizado por ESPAÇADORES Espaçadores de camadas de varões Espaçadores de camadas de varões verticais

27 Fabrico de armaduras: Encomenda do material Transporte Armazenamento Corte e dobragem dos varões colocação Armaduras elementares São reunidas de forma a obter as ARMADURAS pp\ ditas montagem colocação Espaçamento necessário entre as armaduras e a cofragem por SUPORTES dispositivos contínuos ou pontuais Suportes de argamassa Suportes metálicos Suportes de plástico