APS.5. Período. Engenharia. Civil. Manaus PDF

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Trabalho de Atividades Práticas supervisionadas, da disciplina de Materiais Naturais e Artificiais...

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UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP INSTITUTO DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLOGIA – ICET CAMPUS MANAUS

ANA MAYLA VALE DE OLIVEIRA D4111F-0/ EC5P34 CLAUDIO LUCIO B. OLIVEIRA D39501-7/ EC5P34 GEICIANE FONSECA DE SOUZA D4799E-3/ EC4P34

ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS – APS

MANAUS – AM 2019

UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP INSTITUTO DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLOGIA – ICET CAMPUS MANAUS

ANA MAYLA VALE DE OLIVEIRA D4111F-0/ EC5P34 CLAUDIO LUCIO B. OLIVEIRA D39501-7/ EC5P34 GEICIANE FONSECA DE SOUZA D4799E-3/ EC4P34

ATIVDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS – APS

Trabalho apresentado ao curso de Engenharia Civil da Universidade Paulista (UNIP) – Campus Manaus como recurso avaliativo da disciplina APS do 4º e 5º Períodos Noturno Orientadora: Prof.ª Luciana Reis

MANAUS – AM 2019

RESUMO Este trabalho traz informações acerca do desenvolvimento das Atividade Prática Supervisionada (APS), tarefa realizada pelos alunos do 4º e 5º semestres de Engenharia Civil da Universidade Paulista, Campus Manaus. Neste documento constam apresentações dos diversos materiais naturais e artificiais da construção civil, bem como formas e possibilidades de seus usos na construção civil.

ABSTRACT This wor kbrings with it information about the development of Supervised Practice Activity, a task performed by students of the 4th and 5th semesters of Civil Engineering of Universidade Paulista, Campus Manaus. In this document are presentations of the various natural and artificial materials of civil construction, as well as forms and possibilities of its uses in civil construction.

SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 2 OBJETIVO 3 METODOLOGIA 4 REVISÃO TEÓRICA 5 MADEIRA 6 METAL 7 CONTRUÇÃO MAQUETE AREA MOLHADA 8 ROCHAS 9 CONSIDERAÇÕES FINAIS 10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

INTRODUÇÃO A história do mundo mostra que a construção civil sempre existiu para atender as necessidades básicas e imediatas do homem sem preocupação com a técnica aprimorada

em

um

primeiro

momento.

O

homem

pode

ser

qualificado

diferencialmente dos demais seres vivos por inúmeras características, entre elas se inclui o dinamismo de produzir e transformar continuamente suas técnicas através de aperfeiçoamento e estudo contínuo dos resultados. A constituição das cidades exigiu qualificação e técnicas mais apropriadas e vantajosas para se construir edifícios cada vez mais sustentáveis. Surgem as edificações concebidas com responsabilidade social. (CORRÊA, 2009) Cada material de construção tem sua própria cadeia produtiva, o que contribui para a heterogeneidade do padrão de concorrência dos segmentos. Materiais cujo mercado é constituído por grandes empresas de capital intensivo e grande produtividade. (BNDES) Grandes marcos da construção civil foram erguidos ao longo da história, cada um em sua época e, certamente, com exigências de precisão e velocidade no processo de tomada de decisão bem distinto dos atuais. Há pouco mais de um século a maioria das atividades produtivas era artesanal. O planejamento, a execução e o controle dos empreendimentos eram informais e realizados através de encontros periódicos que, quando documentados, eram feitos em forma de rascunhos (TAVARES; HEINECK; LEITE; PEREIRA; ROCHA, 2004) Os materiais aqui estudados são base fundamental na construção civil, por serem matérias conhecidas e de fácil uso, com características peculiares e de nítida compreensão. As pesquisas foram feitas para aprofundamento e aperfeiçoamento profissional.

OBJETIVO A atividade da construção civil tem grande importância econômica não apenas pelo elevado volume de recursos financeiros que mobiliza e por seu forte potencial gerador de empregos, mas também por sua capacidade de contribuir com o dinamismo de muitos segmentos industriais e de serviços. A cadeia produtiva da construção é formada por muitos gêneros industriais que aportam uma gama diversificada de insumos e serviços. (BREITBACH, 2009) O intuito desta pesquisa é relacionar as madeiras, metais e rochas com a construção civil, já que são materiais de suma importância em uma edificação. O estudo desses materiais possibilita a compreensão das mudanças ocorridas nas obras no decorrer dos anos, desde a criação de estruturas até a arquitetura das edificações, seu grau de importância no levantamento de uma obra, levando em consideração sua estrutura, classificação, propriedades físicas e mecânicas, esforços principais e secundários e aplicações.

METODOLOGIA O estudo consiste em uma pesquisa descritiva de revisão bibliográfica e de campo. O universo da pesquisa será a de materiais naturais e artificiais utilizados na construção civil, baseando-se em pesquisas na biblioteca da universidade, monografias e artigos publicados na internet. O estudo de campo foi realizado em empresas de paisagismo e arquitetura para obtenção das amostras de diferentes tipos de rochas, foram obtidas 5 rochas ígneas, 5 rochas sedimentares e 5 rochas metamórficas, não foi usado nenhum requisito para a escolha das pedras a não ser sua classificação.

REVISÃO TEÓRICA

A construção civil é o setor que mais consome material em todas as sociedades. Kasai (1998) estima que a construção civil consome aproximadamente 50% da matéria prima bruta no Japão. Matos & Wagner (1999) estimam que nos EUA a construção civil é responsável pelo consumo de 75% do consumo total de materiais. A transformação destes materiais brutos em bens e muitas vezes a necessidade de transportar os materiais por longas distâncias exige uma quantidade adicional de recursos, ocasionando cargas ambientais significativas. Recursos adicionais de manutenção, desmobilização e demolição são consumidos após a etapa de construção do ambiente construído. (JOHN; SATO; AGOPYAN; SJÖSTRÖM, 2002) Este trabalho traz uma abordagem sobre o tema materiais naturais e artificiais usados nas construções civis, detalhando a madeira e o metal, também como o emprego das rochas nas edificações, fazendo com que o leitor se familiarize com a metodologia usada para o estudo das estruturas, aplicações nas obras e suas características peculiares. Relacionado ao assunto Madeiras, foram apresentadas suas particularidades, seu emprego na construção civil e resistência de certos tipos de madeira. Da mesma forma o tópico Metais, material muito usado nas estruturas da construção civil, foram relatadas suas características físicas, propriedades, formatos geométricos e dimensões padrão. Sobre as rochas e suas aplicações, foi feito um estudo específico de 15 rochas encontradas em pesquisas de campo, neste trabalho estão relatadas suas características, classificações de acordo com sua formação e suas aplicações nas construções civis e arquitetura.

MADEIRAS 5.1 Uso de madeiras na construção civil As madeiras constituem-se, tradicionalmente, em um dos principais materiais empregados em todas as etapas da construção civil, pela diversidade de espécies com propriedades e usos diferenciados. As madeiras são, na prática, classificadas em pesada externa e interna; leve externa e interna estrutural; leve interna decorativa, de utilidade geral, em esquadrias e para assoalhos domésticos (Zenid, 2009). Um país com tal extensão territorial como o Brasil, possuindo grandes reservas florestais, deveria ter na madeira um material com grande potencial de construção. Entretanto, o número de construções em madeira é pequeno, devido a vários fatores que vão desde a forte tradição em construções de alvenaria, até a falta de valorização da madeira, como material de construção, nos cursos de arquitetura e engenharia. (Meirelles, Dinis, Segall, Sant’Anna, 2007) No Brasil, ao longo de sua história, o uso de técnicas construtivas inadequadas fez com que as construções em madeira sejam sinônimas de sub-habitação ou de pouca durabilidade. Os novos paradigmas de sustentabilidade e as transformações que a sociedade vem passando, fazem com que esse estigma necessite ser revisto. (SZÜCS-2004) Os agentes atmosféricos (sobretudo a conjugação da luz solar e da chuva) provocam alterações de cor e textura, que se traduzem na tonalidade acinzentada da madeira “velha”. Estas alterações, que consistem numa decomposição química dos compostos da madeira por ação da radiação ultravioleta, eventualmente alternada por deslavagem da camada degradada por efeito da chuva, correspondem, no entanto, a uma deterioração meramente superficial, sem outras consequências além das estéticas. (Cruz, 2001, Portugal) Segundo o artigo lançado pelo Portal da madeira, em 5 de outubro de 2009, a madeira de coníferas (por exemplo: pinus) é chamada madeira macia, e a madeira de árvores dicotiledôneas (por exemplo: carvalho) é chamada madeira dura. Essa classificação é por vezes muito desvantajosa. Isso porque algumas madeiras duras, como a balsa, são de fato muito mais moles ou macias do que a maior parte das madeiras macias,

e inversamente, também algumas madeiras macias (por exemplo: teixo) são muito mais duras do que a maioria das madeiras duras. A madeira é um material retirado das plantas lenhosas, que é um ser vivo, por isso é formado por tecidos. O tronco da arvore, e onde é retirada a madeira, é formado por camadas. São elas: •

Casca: a parte exterior, correspondente ao súber, responsável pela proteção do tronco.

•

Floema ou cambio: tecidos superficiais do tronco, responsáveis pelo transporte de seiva.

•

Lenho: é a parte do tronco de onde se extrai a madeira, compreendida entre a casca e a medula, e divide-se em duas zonas: ▪

Cerne: a parte mais escura da madeira e a que lhe dá mais resistência:

▪

Alburno ou borne: a zona mais clara que transporta a seiva bruta das raízes para as folhas

•

Medula: corresponde ao tecido mole e esponjoso na parte central do tronco, vestígio do meristema apical do ramo.

5.2 Características Morfológicas As características da madeira variam muito entre as espécies. Em um exemplo, usando-se a densidade de massa aparente ao teor de 15% de umidade como indicador dessas propriedades, verifica-se que a madeira de balsa, com 200 kg/m3 e a de aroeira, com 1100 kg/m3, são materiais com propriedades físicas e mecânicas totalmente distintas. Portanto, na escolha da madeira correta para um determinado uso, devem-se considerar quais as propriedades e os seus respectivos níveis são requeridos para que a madeira possa apresentar um desempenho satisfatório. Esse procedimento é primordial, especialmente em países tropicais onde a variedade e o número de espécies de madeiras disponíveis na floresta são expressões de sua biodiversidade. Especialmente no que se refere à construção civil, com a exaustão das florestas nativas das regiões Sul e Sudeste, a fonte de suprimento de madeiras tropicais transferiu-se para a região amazônica.

Tal mudança provocou a substituição das madeiras de pinho-do-paraná e da perobarosa, que eram tradicionalmente utilizadas no setor, por outras madeiras, frequentemente desconhecidas pelos usuários e, geralmente, inadequadas ao uso pretendido. 5.3 Defeitos da madeira Um dos temas de grande interesse no estudo da madeira é o que diz respeito aos defeitos e às consequências tecnológicas do aproveitamento da matéria lenhosa, uma vez que todas as irregularidades ou desvios na madeira diminuem a sua capacidade de utilização. É entendido como defeito toda e qualquer irregularidade, descontinuidade ou anomalia estrutural, alteração química ou de coloração, modificação morfológica do fuste ou das peças, originada durante a vida da árvore, na exploração e transporte da madeira, na conversão primária, na secagem, na preparação e noutras operações tecnológicas, sempre que qualquer um desses aspectos comprometa o valor intrínseco da madeira. Os possíveis defeitos são, entre outros, a falha, o descaio, o desvio de dimensões, o desvio de corte, o fio diagonal, os ressaltos, os riscos de serra e rugosidade, sendo um dos mais comuns a obtenção de tábuas contendo a medula, o que origina a diminuição da resistência mecânica entre outros inconvenientes. 5.4 Propriedades químicas da madeira A composição química da madeira é constituída principalmente por dois tipos de compostos: os componentes estruturais e os componentes não estruturais. Nos componentes estruturais incluem-se a celulose, as hemiceluloses e a lenhina, que são macromoléculas responsáveis pelas propriedades mecânicas da madeira. A composição química da madeira varia entre 40% a 50% de celulose, 20% a 30% de hemiceluloses e 20% a 35% de lenhina. Quanto aos componentes não estruturais são constituídos por substâncias com massa molecular baixa ou média, do tipo orgânico ou inorgânico, vulgarmente denominados por extrativos e cinzas. Quimicamente a madeira pode conter extrativos numa percentagem que varia entre 0 e 10%. 5.5 Propriedades físicas da madeira Higrospicidade – Capacidade da madeira para absorver humidade da atmosfera envolvente e de a perder por evaporação.

Flexibilidade – Capacidade da madeira para flectir por ação de forças exercidas sobre si, sem quebrar. Durabilidade – Propriedade que mede a resistência temporal da madeira aos agentes prejudiciais, sem putrificar. 5.6 Propriedades mecânicas da madeira Resistência à compressão – Resistência da madeira a forças que tendem a encurtar o seu comprimento. Resistência à tração – Resistência da madeira a forças com tendência a estender o seu comprimento. Resistência à flexão – Resistência da madeira a forças ao longo do seu comprimento. Dureza – Resistência oferecida pela madeira a forças de penetração. 5.6 Classificação geral de usos (construção civil) 5.6.1 Construção civil pesada • Externa Estruturas pesadas, cruzetas, estacas, escoras, pontaletes, portas, pranchas, ripas, vigas. • Interna Carpintaria resistente em geral, tesouras, terças, vigas, treliças, estruturas, colunas, cruzetas, tábuas, caibros, ripas 5.6.2 Construção civil leve • Externa e Uso Temporário Moirões, pontaletes, andaimes, vigas, tábuas, caibros, caixilhos, guarnições, ripas, sarrafos, formas para concreto • Interna Decorativa: Tábuas, lambris, painéis, molduras, perfilados, guarnições, rodapés, sarrafos. Estrutural: Vigas, caibros, ripas, sarrafos, alçapões.

Esquadrias: Portas, folha de porta, venezianas, caixilhos, batentes, janelas, sarrafos. Utilidade geral: Tábuas, sarrafos, ripas, cordões, forros, guarnições, arremate meia cana, rodapés, corrimãos. Assoalho: Tacos, tábuas, paquetes, blocos, estrados.

METAIS 6.1 Metais na construção civil

Os materiais na construção civil, funcionam como base do trabalho visto que é possível transformá-los e utilizá-los para inúmeras funcionalidades (NUNES, et.al., 2006). Dentre as matérias-primas utilizadas no desenvolvimento da construção civil, encontram-se os metais, que segundo Bauer (1994), são elementos presentes na natureza em forma livre ou em compostos, podendo ser explorados economicamente para alcançar determinada finalidade (CAON, et.al., 2017). Os principais metais utilizados pela engenharia abordados neste trabalho são: Alumínio, Esquadrias, Chumbo, Estanho, Cobre, Zinco, Ferro e Aço.

6.1.1 Alumínio É um dos minerais mais abundantes na terra, com amplo aspecto de utilidades principalmente na área da engenharia. Este minério possui algumas vantagens relacionados à sua leveza e maciez quando comparado com outros, além de não oxidar e garantir um maior período de durabilidade (NUNES, et. al., 2006). Tem coloração cinza claro, podendo ser alterada em determinadas condições. É bastante utilizado na forma de laminados, ligas metálicas, coberturas, revestimentos, esquadrias e guarnições, visto que possui alta resistência mecânica e leveza quando comparado aos demais. Além disso, o alumínio não se encontra em estado puro na natureza, é preciso extraí-lo através de procedimentos físico-químicos de alta complexidade, ainda este sendo um minério de alta reatividade (CAON, et.al., 2017).

6.1.2 Esquadrias As esquadrias são consideradas elementos de fechamento de áreas vazadas, sendo compostas por vidraçarias e materiais translúcidos ou transparentes, fazendo parte dos acabamentos realizados nas etapas finais da obra. Porém, sendo utilizadas no geral para todos os sistemas de vedação de vãos, como por exemplo, portas e janelas de diferentes materiais (ZULIAN, et.al., 2002).

6.1.3 Chumbo Minério extraído da natureza através de um processo de fundição redutora, tendo condutibilidade térmica relativamente baixa, cor cinza-azulado, sendo maleável e macio, porém, pouco elástico. Além disso, tem alta densidade, possuindo utilidade na engenharia através de tubos para canalizações, arremates, coberturas, absorvente de choque e indústria de tintas, possuindo bem como, utilidade para revestimento de ambientes radioativos, como por exemplo as portas de salas de reatores nucleares (CAON, et.al., 2017).

6.1.4 Estanho O estanho é um minério que quase não possui utilidade quando encontrado em estado puro, fazendo-se necessária sua extração para compor outras estruturas para atingir determinada finalidade. Este metal é muito utilizado como sacrifício para outros metais, visto que possui maior estabilidade e facilidade para formação de ligas metálicas, assim como o chumbo, sendo por este motivo o estanho seu ótimo substituto. Segundo Bauer (1994), o estanho não se oxida facilmente, possui cor acinzentada brilhante e é muito maleável. A liga mais comum formada por estes dois minérios é a solda de encanador, utilizada na montagem de encanamentos de cobre e emendas de calhas e condutores (CAON, et.al., 2017).

6.1.5 Cobre Pode ser extraído de vários minérios, tem coloração avermelhada, sendo muito flexível e maleável ao mesmo tempo que tem propriedades que garantem sua dureza e resistência. Segundo Bauer (1994), este minério possui grande condutibilidade térmica e elétrica, apresentando características que podem ser tóxicas para o meio. Quando fundido com o estanho, origina-se um liga de extrema dureza e resistência, o bronze. Este é utilizado em ferragens e ornatos, bem como máquinas, visto que possui capacidade de deslizamento, baixo coeficiente de atrito sobre o aço, sendo dessa forma dispensados agentes de lubrificação, o que traz benefícios quando

relacionados aos gastos. Suas principais utilidades são: motores elétricos, telefones, refrigeradores, aquecedores e circuitos elétricos (CAON, et.al., 2017).

6.1.6 Zinco Metal muito atacado pelos ácidos, encontra-se no estado sólido tendo coloração cinza-azulado. Contribui para a formação de ligas, pilhas e placas metálicas, utilizando processo conhecimento como Zincagem. Este processo tem grande relevância para a proteção contra corrosão, realizado através do banho com zinco eletrolítico. É utilizado para a formação de tubos, calhas, conexões, torneiras, fechaduras e ornatos (CAON, et.al., 2017). O zinco também é um ótimo metal de sacrifício devido às suas propriedades, que o torna com mais tendência para perder elétrons. É um minério de baixo custo e que não possui tanta reatividade quando comparado com outros. Além disso, o zinco contribui para um importante processo ecológico de precaução à corrosão, a galvanização, o que permite a reutilização de resíduos gerados contribuindo para o desenvolvimento sustentável (OLIVEIRA, et.al., 2016).

6.1.7 Ferro A siderurgia é a denominação especial de metalurgia do ferro, sendo este um metal de maior utilidade na construção civil, pois tem fácil mobilidade com outros metais garantindo assim, maiores e melhores propriedades no composto deste minério. As propriedades do ferro podem ser observadas nas variedades de ligas metálicas e sua constituição, modo de fabricar e tratamentos. Os principais tipos são: ferro fundido branco (duro e quebradiço, não se consegue limar, furar, forjar ou laminar), ferro fundido cinzento (menos duro e quebradiço, consegue-se moldar, embora ainda com dificuldade) e ferro doce (é tenaz, dúctil e maleável). Segundo Bauer (1994) o ferro é um metal maleável, tenaz, de coloração brancoacin...