Construção com Novos Materiais

Código:

EC0043

Sigla:

CNMA

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Materiais

Ocorrência: 2010/2011 - 1S

Ativa?	Sim
Página Web:	http://civil.fe.up.pt/pub/apoio/Mestr_Estr/NovosMateriais/index.htm
Página e-learning:	http://moodle.fe.up.pt/
Unidade Responsável:	Secção de Materiais de Construção
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Civil

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEC	10	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	5	-	5	60	133

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

JUSTIFICAÇÃO:
Nos últimos anos em virtude das exigências da indústria da construção e das crescentes preocupações ambientais conducentes à sustentabilidade na construção, tem-se verificado um franco desenvolvimento, quer de novos materiais, quer de novas técnicas. O futuro da engenheira civil passa pela conhecimento da utilização e da aplicação de novos materiais na construção, através da compreensão clara do comportamento dos materiais, da forma dos produtos, das técnicas de aplicação e do dimensionamento e funcionamento posterior das estruturas (novas, reforçadas ou reabilitadas).

OBJECTIVOS:
Transmitir conhecimento a nível dos materiais: projectar para a durabilidade; adições eco-eficientes como a cinza de casca de arroz - RHA; Adicões de resíduos. Betões especiais; betão autocompactável; betões poliméricos, betões GRC, materiais compósitos reforçados com fibras (GFRP, CFRP e AFRP); caracterização dos materiais a curto e longo prazo.
Transmitir saber a nível de técnicas: cofragem de Permeabilidade Controlada - CPF; técnicas especiais para betões; técnicas de reforço/reabilitação de estruturas por adição de sistemas de FRP; construções com betões poliméricos; procedimentos gerais de controlo e garantia de qualidade de acordo com as normas NPEN 1504.

COMPETENCIAS E RESULTADOS DE APRENDIZAGEM:
Conhecimento: Descrever as principais especificações técnicas relativas a produtos e sistemas que integram os novos materiais na construção. Identificar as técnicas de execução associadas aos novos materiais. Definir e listar os procedimentos gerais de controlo e garantia de qualidade de acordo com as normas NPEN 1504.

Compreensão: Identificar as principais propriedades dos materiais, a curto e longo prazo. Avaliar os métodos de dimensionamento de estruturas com novos materiais. Seleccionar a técnica adequada com vista a projectar reforços de estruturas, a projectar betões com durabilidade a construir com controlo de qualidade.

Aplicação: Estabelecer e calcular o sistema compósito de FRP adequado para um reforço estrutural. Descobrir o tipo de betão polimérico indicado para peças decorativas. Calcular um betão durável e com carácter sustentável.

Análise: Análise de soluções do tipo de material, da técnica de execução e do projecto de execução com novos materiais.

Síntese: Propor novos materiais, novas soluções estruturais, novos cuidados nas técnicas de construção para incremento da resistência, da durabilidade e da sustentabilidade em engenharia civil.

Avaliação: Criticar as soluções escolhidas e as metodologias utilizadas e antever os resultados de construir com novos materiais em conformidade com as normas NPEN 1504.

Prática em Engenharia: Conhecer e contactar com informações disponibilizadas por empresas reais e reflectir sobre os seus conteúdos na perspectiva das especificações técnicas dos materiais, do processo de execução e do controlo de qualidade da construção com novos materiais.

Programa

1 – Materiais Compósitos (L. Juvandes)
1.1 Introdução
1.2 Argamassas e Betões poliméricos:
1.2.1 Introdução
1.2.2 Betões impregnados com polímeros (BIP)
1.2.3 Betões modificados com polímeros (BMP)
1.2.4 Betões poliméricos (BP)
1.3 Betão reforçado com fibras
1.4 Materiais constituintes de um compósito FRP (Fibras, Matriz polimérica e Aditivos)
1.5 Sistemas Compósitos de FRP na Construção Civil (formas, técnicas de fabrico, propriedades e exemplos de aplicação)

2 – Técnicas de reforço por aplicação de sistemas de CFRP unidireccionais (L. Juvandes)
2.1 História da técnica de colagem: técnica EBR e NSM
2.2 Selecção do sistema compósito
2.3 Recomendações para dimensionamento (Fib, ACI, ISIS, JCI)
2.4 Procedimentos para a execução do reforço
2.5 Controlo e garantia de qualidade
2.6 Projectos de reforço com sistemas compósitos de CFRP
2.7 Reforço à flexão e ao corte por NSM
2.8 Reforço de estruturas de madeira

3 - Melhorar a durabilidade de estruturas de betão armado e pré-esforçado (J.S. Coutinho)
3.1 Introdução à problemática da Sustentabilidade e durabilidade
3.2 Projectar para a durabilidade (Adições: sílica de fumo, Metacaulino, etc)
3.3 Novas Técnicas de melhoria de durabilidade: Considerações gerais, impregnação hidrofóbica, impregnação e revestimentos, Inibidores de corrosão, Uso de aço inoxidável, Uso de armaduras com revestimentos metálicos (zinco, aço inox), Prevenção catódica, Sistemas CPF – Cofragem de Permeabilidade Controlada, Sistemas multibarreira

4 - Utilização de resíduos em betão como contribuição para a sustentabilidade (J.S. Coutinho)
4.1 Introdução à problemática.
4.2 Utilização de resíduos como adições (adições eco-eficienteses)
4.2.1 RHA -Cinza de casca de arroz
4.2.2 Escórias de biomassa
4.2.3 Cinzas volantes de biomassa
4.2.4 Resíduos de vidro
4.2.5 Outros resíduos

5 - Betões especiais (J.S. Coutinho c/ apoio da Prof Sandra Nunes)
5.1 Considerações gerais
5.2 Betões auto-compactáveis, Betões com resíduos

DISTRIBUIÇÃO MATERIAS: Cap. 1: 23%; Cap. 2: 27%; Cap. 3: 18%; Cap. 4: 23%; Cap. 5: 9%;

Conteúdo Científico – 50%
Conteúdo Tecnológico – 50%

Observações Bibliográficas

Bibliografia fornecida aos estudantes em papel e em suporte digital, colocada na página da UC (conteúdos)

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas são de exposição oral da matéria, no quadro e com a projecção de transparências, de slides e filmes, para uma melhor organização e ilustração das matérias. No fim de cada assunto são formulados e resolvidos alguns problemas-tipo. Algumas transparências exibidas nas aulas teóricas e alguns documentos da lista bibliográfica estão disponíveis para os alunos por intermédio de uma web-page pública.

Os assuntos versados nas aulas teórico-práticas, que concretizarão matéria dada nas aulas teóricas, sobretudo no que se refere á Melhoria de Durabilidade e Betões Especiais consistirão, alguns deles, em trabalhos práticos no Laboratório de Ensaio de Materiais, Labest e no Laboratório de Durabilidade. As aulas teórico-práticas referentes aos assuntos de Materiais Compósitos irão incluir exercícios de aplicação de novos critérios de projecto e de construção dos materiais, sobretudo, no reforço à flexão, ao corte e ao aumento da compressão e de ductilidade de elementos estruturais. Pontualmente, serão propostas aulas práticas no Laboratório de Estruturas e no INEGI para avaliação de propriedades dos materiais (segundo as normas em vigor).

Serão também organizadas, por especialidades, palestras, conferências e visitas de estudo a obras em que os novos materiais e as novas técnicas de construção sejam objecto de análise.

Software

FRP Lamelle

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia civil > Engenharia do betão
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia civil > Engenharia estrutural

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	48,00
1. Mini-teste 1	Exame	2,00		2010-10-18
2. Mini-teste 2	Exame	2,00		2010-12-13
	Total:	-	0,00

Obtenção de frequência

Para obtenção de frequência o aluno não pode exceder o número limite de faltas às aulas teórica e teórico-práticas de acordo com o parágrafo 1º do Art. 4º das NGA. No presente período lectivo tal limite é fixado em 3 faltas.

Não será atribuída qualquer classificação numérica de frequência.

Fórmula de cálculo da classificação final

i. Modo de avaliação de conhecimentos

A avaliação de conhecimentos será processada através de avaliação distribuída sem exame final, nos termos do parágrafo 2º do Artº 1º das Normas Gerais de Avaliação (NGA).

ii. Avaliação distribuída

A componente distribuída da avaliação consta da resolução de dois mini-testes, em datas fixadas no início do período lectivo (aulas teórico-práticas). Os mini-testes são exames escritos e sem consulta, com duração média de 1hora e 30minutos (até 2 horas) cada e são corrigidos e classificados na escala de 0 a 20 valores.

Os alunos que por razões de força maior, devidamente justificadas, não participem na resolução de algum mini-teste, realizarão tal mini-teste em data a definir com o Regente, o mais breve possível.

iii. Exame de Recurso

Segundo as regras estabelecidas nas NGA em vigor.

iv. Calculo da Classificação Final

A classificação final da avaliação distribuída será calculada através da média aritmética das duas classificações obtidas nos mini-testes, arredondadas à décima.

Considera-se aprovado à disciplina todo o aluno que tenha obtido classificação final mínima de 10 valores (ponto 1 do Art. 4º das NGA), com no mínimo classificação superior a 6 valores em qualquer dos mini-testes. Se a classificação de um mini-teste é inferior ou igual a 6 valores, essa classificação converte-se em classificação final.

No caso das NGA aceitar a realização de exame de recurso, a classificação final será o valor da melhor classificação obtida na avaliação distribuída e no exame de recurso do presente ano lectivo.

A classificação final máxima, por via exclusiva de provas escritas, está limitada a 18 (dezoito) valores. Para a obtenção de classificação superior é necessário realizar uma prova oral complementar.

Provas e trabalhos especiais

Não aplicável este ano.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

A avaliação de conhecimentos para os alunos dispensados de frequência ao abrigo das alíneas a) e b) do parágrafo 3º do Artº 4º das NGA será efectuada por realização dos dois mini-testes estabelecidos no parágrafo (ii), do ponto “Calculo da Classificação Final”.

A classificação final será atribuída de acordo com o critério descrito no parágrafo (iv) do ponto sobre "Calculo da Classificação Final".

REGRAS ESPECIAIS PARA ESTUDANTES EM MOBILIDADE:

Domínio da Língua Portuguesa e/ou Inglesa;
Frequência de disciplinas de graduação introdutórias à temática científica versada na presente disciplina;
Avaliação através de exame especificado nos pontos "Componentes de Avaliação” e “Cálculo da Classificação Final".

Melhoria de classificação

A melhoria de classificação é obtida de acordo com as NGA em vigor.

Para a obtenção de uma classificação final superior a 18 valores, é necessário realizar uma prova oral complementar.

Observações

CONHECIMENTOS PRÉVIOS:
Frequência e/ou aprovação nas UCs seguinte: Resistência dos Materiais 1 e 2; Materiais de Construção 1 e 2; Estruturas de Betão 1 e 2.

REGRAS ESPECIAIS PARA ESTUDANTES EM MOBILIDADE:

Domínio da Língua Portuguesa e/ou Inglesa;
Frequência de disciplinas de graduação introdutórias à temática científica versada na presente disciplina;
Avaliação através de exame especificado nos pontos "Componentes de Avaliação” e “Cálculo da Classificação Final".


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Tempo de trabalho estimado fora das aulas: 5 horas/semana