Materiais de Construção 1

Código:

EC0024

Sigla:

MCON1

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Materiais

Ocorrência: 2018/2019 - 1S

Ativa?	Sim
Página Web:	https://sigarra.up.pt/feup/pt/ucurr_geral.ficha_uc_view?pv_ocorrencia_id=419446
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	116	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	3	-	5,5	60	145

Língua de trabalho

Português

Objetivos

JUSTIFICAÇÃO:
Várias UC's do MIEC conduzem a um conjunto de conhecimentos e competências que permitem sobretudo o cálculo e determinação das tensões instaladas e respetivas deformações numa estrutura. Esta UC fornece conhecimentos e competências sobre alguns dos materiais mais usados que suportam essas tensões, materializando e tornando a estrutura uma realidade.

OBJETIVOS:
É fundamental, nesta área, o conhecimento prático e compreensão do comportamento dos materiais, baseado na experiência laboratorial. A vertente dos ensaios laboratoriais é imprescindível para se compreender, analisar e avaliar o comportamento dos vários materiais conferindo competências para aplicação nas estruturas. Os materiais considerados nesta UC são sobretudo os aços; agregados; madeiras; cerâmicos, vidros e poliméricos. São avaliadas as características básicas, o seu comportamento e principais aplicações. Merecem uma abordagem mais pormenorizada os aços e os agregados com vista à sua utilização em argamassas e betões.

Resultados de aprendizagem e competências

COMPETÊNCIAS:
- conhecimentos de ciências fundamentais
- conhecimentos nucleares de engenharia (Ciênc. Eng.)
- conhecimentos avançados de engenharia (aplicações)
- pensamento e resolução de problemas de engenharia
- experimentação e descoberta do conhecimento
- conhecimentos avançados de engenharia
- comunicação (oral e escrita)
- contexto externo e social

Modo de trabalho

Presencial

Programa

ESTUDO DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
Classificação e aplicações. Características e propriedades básicas. Experimentação como base de estudo. Ensaios de receção e de investigação.
AÇOS: História da evolução da produção do aço. Da Redução direta ao Alto forno. Gusa e Escórias. Produção em mini-aciaria. Sucata, fusão da sucata, sangria do aço e da escória, panela e afinação. Vazamento contínuo, laminagem, produtos finais.
Os aços de preesforço – seu fabrico. Características e Ensaios.
Questões ambientais relacionadas com a produção de aço.
Tratamentos dos aços. Tempcore. Tratamentos mecânicos e Envelhecimento. e envelhecimento artificial. Estiragem e trefilagem.
Ensaios mecânicos: Ensaio de tração de um aço. Equipamento. Deformação elástica e deformação plástica. Tensões limites de proporcionalidade, elasticidade, convencional de proporcionalidade a ŋ% e elasticidade a ŋ%. Tensão de rotura. Ductilidade e Indicadores de ductilidade.
Normalização referente ao aço na construção. Normas de ensaio e normas de produto. Homologação de produtos.
Normalização do aço para betão armado. Classificação e propriedades segundo o REBAP, EC2 e E LNEC obrigatórias por DR (transição do REBAP para o EC2). Diferenciação visual de um aço macio (N) e de um aço duro (E). Identificação visual de A400NR , A400 NR SD, A500NR e A500 NR SD.
Normalização dos aços para pré-esforço - REBAP , EC2 e LNEC E 452/3/9– Fios, Cordões e Varões. EN 10138 - 1, 2, 3 e 4.
Normalização dos aços para construção Metálica: REAE, NP EN 10025 e EC3. A atual designação dos aços.
Ensaios de dureza –Dureza Shore e Brinell (NP EN 10 003-1), Meyers, Vickers e Rockwell.
Ensaios de dobragem. Requisitos (REBAP, REAE , EC2 e EC3).
Fluência e relaxação. Ensaios de fluência, de rotura por fluência e de relaxação. Fluência e normalização.
Fadiga dos aços. Ensaios de fadiga e de f. oligociclica. Curvas S-N. Resistência à f. e limite de f. EC8 e os req. relativos à f oligocíclica. Tipos de aço resistentes à f. oligocíclica.
Corrosão do aço. Reações anódica e catódica. Consequências da corrosão.
Aço inoxidável como armaduras para betão armado. Características e aplicação.
MADEIRAS: Generalidades. Vantagens e desvantagens. Resinosas e folhosas. Produção. Propriedades físicas e mecânicas: Humidade. Retração. Massa volúmica. Dilatação térmica. Condutibilidade elétrica e térmica. Inflamabilidade. Normalização.
AGREGADOS: Classificações.Propriedades: granulometria, mistura e fracionamento, módulo de finura; forma das partículas; resistência mecânica – tensão de rotura da rocha-mãe, ensaios de esmagamento e de desgaste, ensaios sobre partículas individuais e ensaios comparativos; resist. à secagem-molhagem; resistência à congelação; propriedades térmicas.Ligação pasta de cimento/agregado. Reações expansivas entre o cimento e o agregado.
Substâncias perniciosas no agregado: de origem orgânica; sais; partículas finas, moles, leves e friáveis. Determinações necessárias ao cálculo da composição do betão: massa volúmica das partículas, baridade, hum. e e teor em água. Correção da água de amassadura.
CERÂMICOS: Argilas: constituição; classificação; propriedades – plasticidade, resistência seca, ações térmicas, porosidade; impurezas. Fabrico de produtos cerâmicos: exploração das jazidas; tratamento da matéria prima; moldagem; secagem; queima. Produtos cerâmicos: tipos de produtos – classificação geral; materiais de argila – tijolos, telhas, manilhas e ladrilhos; materiais de louça – azulejos, aparelhos sanitários; materiais refratários; resistência da alvenaria de tijolos; deslocamento de ladrilhos e azulejos.
VIDROS: Constituição. Propriedades. Classificação. Aplicações.
MATERIAIS POLIMÉRICOS: Polímeros constituintes. Estruturas. Funções. Propriedades físicas, mecânicas e hidráulicas. Ensaios de controlo das propriedades.

DISTRIBUIÇÃO ESTIMADA:
Conteúdo Científico 10%;
Conteúdo tecnológico: 90% 

DEMONSTRAÇÃO DA COERÊNCIA DOS CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS COM OS OBJECTIVOS DA UNIDADE CURRICULAR:
Várias unidades curriculares do curso conduzem a um conjunto de conhecimentos e competências que permitem sobretudo o cálculo e determinação das tensões instaladas e respetivas deformações numa estrutura. Esta unidade curricular fornece conhecimentos e competências sobre alguns dos materiais mais usados que suportam essas tensões, materializando e tornando a estrutura uma realidade.

Bibliografia Obrigatória

ICE manual of construction materials Vol 1, Mike ford, 2009. ISBN: 9780727736420
ICE manual of construction materials Vol 2, Mike ford, 2009. ISBN: 9780727736437

Observações Bibliográficas

a bibliografia em slides será disponibilizada no SiFEUP

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Exposição teórica dos conceitos fundamentais ligados ao estudo dos materiais de construção e às suas aplicações práticas. Realização, em laboratório, de ensaios específicos (normalizados) de aços, agregados, madeiras e cerâmicos sensibilizando os alunos para as técnicas de caracterização experimental com vista à criteriosa escolha dos materiais nas diferentes aplicações em engenharia civil.

DEMONSTRAÇÃO DA COERÊNCIA DAS METODOLOGIAS DE ENSINO COM OS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM DA UNIDADE CURRICULAR:
Para além do conhecimento e compreensão do comportamento dos materiais sujeitos a ações diversas, os métodos de ensino dão o conhecimento das tecnologias atualizadas de utilização destes materiais e da normalização técnica vigente a observar para aplicação adequada destes materiais na construção.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	100,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	36,00
Frequência das aulas	74,00
Total:	110,00

Obtenção de frequência

A obtenção de classificação final exige o cumprimento de assiduidade à unidade curricular, conforme estabelecido nas regras de avaliação do MIEC. Considera‐se que um estudante cumpre a assiduidade a uma unidade curricular se, tendo estado regularmente inscrito, não exceder o número limite de faltas correspondente a 25% de cada um dos tipos de aulas previstos.

Fórmula de cálculo da classificação final

CÁLCULO DA CLASSIFICAÇÃO FINAL:

 A classificação final é definida com base numa avaliação distribuída sem exame final que consiste em duas provas T1 e T2. As provas T1 e T2 tem carácter obrigatório, sendo o peso de cada prova de 50%.

 

 A classificação final, CF, resulta da seguinte fórmula de cálculo:

 

CF=CT1×50%+CT2×50%

 

Onde,

 

CT1 – classificação da prova de avaliação 1 a realizar a 14 de Novembro, 4ª feira.

CT2 – classificação da prova de avaliação 2 a realizar no dia do exame da época normal

NOTA 1: Todos os estudantes inscritos na unidade curricular são classificados de acordo com este método.

NOTA 2:  Na época de Recurso o estudante a frequentar o ano corrente, pode optar por realizar esse Exame numa das três modalidades seguintes:
(i)   Repetição do Teste T1
(ii)  Repetição do Teste T2
(iii) Realização de um Exame  sobre a TOTALIDADE da matéria incluindo as duas partes relativas a T1 e T2.

 NOTA 3: Na época de Recurso, o exame de Melhoria comporta a TOTALIDADE da matéria. 

Melhoria de classificação

Exame classificado de 0 a 20 valores englobando a TOTALIDADE da matéria.