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Materiais de Construção Civil Prof. Barbieri Lista 1 1) O que diferencia a nível estrutural as propriedades entre o diamante e o grafite? 2) O que torna os materiais a terem alta dureza, alto ponto de fusão e baixa dilatação térmicas? 3) O Diamante e a grafita são duas substâncias formadas a partir de átomos de Carbono e, no entanto apresentam propriedades muito diferentes. Assinale a alternativa incorreta. a) No diamante a ligação entre os átomos de Carbono tem uma geometria hexagonal que dá simetria espacial ao cristal conferindo-lhe altíssima dureza. b) A grafita pode conduzir eletricidade. c) No Diamante a ligação entre os átomos de Carbono tem geometria tetraédrica. d) A grafita tem estrutura cristalina hexagonal compacta. e) As ligações dos átomos de Carbono no Diamante são de natureza covalente. 4) Qual a influencia da força de atração, repulsão e energia de ligação em função da distância dos elétrons ao núcleo 5) Calcule a força de repulsão da substância Na 2 O. Dados: rNa + = 0,098nm rO -2 = 0,132 nm K 0 = 9.10 9 V.m/C a) 8,64.10 -8 N b) 34,64.10 -9 N c) 18,68.10 -9 N

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Lista 1

1) O que diferencia a nível estrutural as propriedades entre o diamante e o grafite?

2) O que torna os materiais a terem alta dureza, alto ponto de fusão e baixa dilatação térmicas?

3) O Diamante e a grafita são duas substâncias formadas a partir de átomos de Carbono e, no entanto apresentam propriedades muito diferentes. Assinale a alternativa incorreta.  a) No diamante a ligação entre os átomos de Carbono tem uma geometria hexagonal que dá simetria espacial ao cristal conferindo-lhe altíssima dureza.b) A grafita pode conduzir eletricidade.c) No Diamante a ligação entre os átomos de Carbono tem geometria tetraédrica.d) A grafita tem estrutura cristalina hexagonal compacta.e) As ligações dos átomos de Carbono no Diamante são de natureza covalente.

4) Qual a influencia da força de atração, repulsão e energia de ligação em função da distância dos elétrons ao núcleo

5) Calcule a força de repulsão da substância Na2O.Dados: rNa+ = 0,098nm rO-2 = 0,132 nm  K0=  9.109V.m/Ca) 8,64.10-8 Nb) 34,64.10-9 Nc) 18,68.10-9 Nd) 8,64.10-9 Ne) 28,34.10-9 N

6) MgO e NaCl são comparáveis , exceto que os íons Mg+2 e O-2 são bivalentes e os íons Na+ e Cl- são monovalentes. Consequentemente, a distância interatômica  Mg---O é 0,210nm, enquanto que a outra é 0,231nm.Compare as forças de atração coulombiana (⇔) que se desenvolvem nestas distâncias para os dois pares de íons. Dados: K0 = 9.109 V.m/C

a) FMg ⇔ O = 5,22.10-9 N  e FNa ⇔ O = 2,98.10-9 Nb) FMg ⇔ O = 3,99.10-9 N  e FNa ⇔ O = 3,98.10-9 Nc) FMg ⇔ O = 19,90.10-8 N  e FNa ⇔ O = 1,98.10-8 Nd) FMg ⇔ O = 9,80.10-9 N  e FNa ⇔ O = 0,98.10-9 Ne) FMg ⇔ O = 59,89.10-9 N  e FNa ⇔ O = 6,98.10-9 N

7) Dada as proposições:

I- Ligação covalente ou molecular é aquela que se dá por compartilhamento de elétrons.II- A ligação covalente é a principal responsável pela formação das estruturas moleculares dos compostos orgânicos.III- Alguns compostos cerâmicos tem ligações covalentes predominantes.Podemos afirmar que:

a) I, II e III estão incorretas.b) Somente I e II estão incorretas.c) I, II e III estão corretas.d) Somente a I está incorreta.e) Somente II e III estão incorretas.

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Lista 2

1)Calcular os parâmetros de rede das estruturas cúbica de corpo centrado e cúbica de face centrada.

2)Calcular (a)o fator de empacotamento atômico de um metal CCC.

3)Calcular (a)o fator de empacotamento atômico de um metal CFC, e (b)o fator de empacotamento iônico do NaCl(CFC)resposta a=0,74 b=0,67

4)O cobre tem uma estrutura CFC e um raio atômico de 0,1278nm Calcule sua densidadeDados: massa atômica =63,5uResposta= 8,93g/cm3

5) Calcule o fator de empacotamento iônico do MgO dados: Rmg = 0,078nm , RO = 0,132nm Resposta:0,627

6) Calcule o Fator de empacotamento do Diamante (CFC)resposta:0,34

7) Alumínio Aeronáutico têm raio atômico de 0,143nm (1,43 Å), uma estrutura cfc, um peso atômico de 27,0 g/mol. Calcule a densidade do alumínio em g/cm3?

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Lista 3

1) O que são defeitos?

2) Quais são os tipos de defeitos existentes?

3) Explique o que são:

a) defeitos pontuaisb) defeitos linearesc) defeitos planares

4) Explique a diferença de defeito intersticial e substitucional.

5) O que são discordâncias?

6) O que são movimentos de discordâncias?

7) Explique com suas próprias palavras como funciona o processo de deformação plástica até a fratura, quando o material é submetido a um ensaio de tração.

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Lista 4

1) Uma barra redonda de aço, de 6 mm de diâmetro e esta submetida a uma força de tração de 4 00 N. Calcular a tensão de tração da barraResposta=14,15N/mm2

2) Um corpo de prova de alumínio é marcado o comprimento de 40 mm. Esse corpo é deformado por tração de tal modo que o comprimento final é de 42,3mm. Calcular a deformação?Resposta= 5,7%

3) Um corpo de prova de cobre tem comprimento 305 mm e é tracionado com uma tensão de 276Mpa. Se a deformação é completamente elástica, qual será a resultante do elongamento?Dado: módulo de elasticidade do cobre E = 110GPaResposta=0,77mm

4) Um arame de aço de 0,5 mm2 de área de seção transversal, com 10 m de comprimento é tracionado elasticamente 1,68 mm por uma força de 17,24N. Calcular o módulo de elasticidade desse aço?Resposta = 205,2 kN/mm2

5) Foi efetuado o ensaio de tração no laboratório em um corpo de prova com comprimento inicial de 50 mm, diâmetro inicial igual a 10 mm. Foram medidos os seguintes valores: Carga de ruptura: 35000 N, Carga máxima de 50000N, comprimento final: 65 mm, diâmetro final 7,5 mm. Determine:

a) a tensão de ruptura;b) a tensão máxima;c) Deformação especifica ed) Ductilidade em termos de estricção

6) Uma amostra cilíndrica de aço tem um diâmetro original de 12,8 mm, e sua deformação é ensaiada até fraturar e foi encontrada uma tensão de engenharia de fratura de 460MPa . Se o diâmetro da seção até fraturar foi 10,7 mm. Determine:a ductilidade em termos percentuais da redução da área?;A verdadeira tensão da fratura? Resposta: %AR=30% Tensão = 6,6108 N/mm2

7) Calcule a espessura mínima que deve ter uma chapa que será ensaiada pelo método Rockwell, sabendo que a dureza estimada do material é 45 HRC.

8) O resultado do ensaio de dureza Rockwell para uma chapa de aço de 2,0 mm de espessura é de 37 HRC. Este resultado é válido? Justifique.

9) Um material com um alongamento de  0% é considerado:a) Pouco resistente.b) Dutil.c) Muito resistente.d) Frágile) Apresenta alta dutilidade.

10) - Aço AISI 1045

Preencher a tabela abaixo:

Dados: Diâmetro inicial do CDP = 8 mm Diâmetro final (ruptura) do CDP = 7,95mm Determine:

a)Calcule S (área) = b)Trace a curva Tensão x Deformação e determine as propriedades mecânicas solicitadas.c)Determine a Deformações Específicas (alongamento e estricção)d)Determine as Tensões de ruptura e máxima e)Módulo de elasticidade do material

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Lista 5

1) Defina betume e de onde vêm?

2) O que são materiais betuminosos e qual a sua grande aplicação?

3) Como são processados os materiais betuminosos?

4) Mostre algumas características básicas dos materiais betuminosos?

5) Como são classificados os materiais betuminosos? O que são alcatroes e os asfaltos?

6) O que é Cimento asfáltico de petróleo (CAP) e Cimento asfáltico natural (CAN)?

7) O que é Asfalto diluído e Emulsões Asfáltico

8) Quais são os principais ensaios para controle de cimento asfáltico de petróleo e explique cada processo em sua metodologia

Obs para a resolução da questão 8 utilize esse site:http://transportes.ime.eb.br/MATERIAL%20DE%20PESQUISA/LABOTATORIO/LAB%20LIGANTES/03_ensaios_cimento_asfaltico_03.htm

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Lista 6

1) Dentre os óxidos que compõe o cimento Portland, o maior responsável pela resistência nas primeiras idades é o:

a) Oxido de bário;b) Silicato tricálcio;c) Silicato dicálcio;d) Aluminato tricálcio;.e) Ferro aluminato tetracalcicos.

2) Explique como é formado o clinquer e posteriormente o cimento Portland? Quais são os componentes formadores do clinquer e quais as suas influencias com relação à resistência, quanto o calor de hidratação e tempo de pega.

3) Na presença de água, os silicatos e os aluminatos formam produtos de hidratação que, com o transcorrer do tempo, dão origem a uma massa firme e resistente. A hidratação dos aluminatos (C3A e C4AF) na presença do gesso – adicionado na fabricação do cimento – resulta na formação de etringitas que assumem formas de agulhas e começam minutos após o início da hidratação, sendo estas responsáveis pelo fenômeno da pega. A hidratação dos silicatos se dá algumas horas após o início da hidratação do cimento. Explique a evolução microestrutural de 1 grão e cimento durante a hidratação desde do 0 min até anos de endurecimento. 4) Quais são os tipos de cimento comercial existentes e o que significa suas siglas? 5) Você deverá concretar uma viga de grande volume de concreto e que deverá ser descimbrada o mais breve possível. Por outro lado, devido ao seu volume e às condições ambientais da região da Obra, existe o risco de fissuras de origem térmica que devem ser evitadas. Você como Engenheiro Civil recém-formado pela UNIP-Universidade Paulista e responsável pela Obra, recomendaria que tipo de cimento para este concreto? Justifique sua resposta!! a) CP-II, com alto calor de hidrataçãob) CP-III, com alto calor de hidrataçãoc) CP-V, com baixo calor de hidratação.d) CP-I, com baixo calor de hidrataçãoe) CP-I-S, com alto calor de hidratação.

6) A gipsita é basicamente composta por sulfato hidratado de cálcio. Apresenta geralmente coloração branca a incolor. É o sulfato mais comum na crosta terrestre, ocorrendo em evaporitos ou na forma de camadas interestratificada de folhelhos, calcário e argila, podendo também ser encontrado em meteoritos. A gipsita, também designada por pedra de gesso, ou sulfato de cálcio (de maneira resumida), é um minério de cálcio, cuja composição química corresponde a fórmula Ca(SO4) • 2H2O. Em que fase da fabricação do cimento portland é adicionado gipsita e com qual finalidade? Qual a quantidade típica da adição de gipsita?

7) Quais são as etapas do processo de fabricação ?

8) Qual etapa do processo de fabricação do cimento é produzido o clinquer?

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Lista 7

1) Quais os empregos dos agregados como materiais de construção?

2) Qual a importância (funções) de se usar agregados nas argamassas e concretos?

3) Quais os tipos de agregado quanto à origem. Exemplifique.

4) Quais os tipos de depósitos de agregados naturais?

5) Como se classificam os agregados?

6) Cite exemplos de localidades que podemos usar os agregados miúdos e graúdos

7) Quais são os ensaios necessários para fazer a caracterização física dos agregados

8) O que é massa especifica de um agregado:? Explique como é determinada e para que é utilizada.

9) O que é massa unitária de um agregado? Explique como é determinada e para que é utilizada

10) Como podem ser classificados os agregados quanto às dimensões dos grãos? Dê exemplos.

11) Como podem ser classificados os agregados quanto à massa unitária? Dê exemplos

12) Quais são as impurezas que podem existir em um agregado?

13) Foi realizado um ensaio de massa especifica em uma amostra de areia fina seca colhida de acordo com a NBR 7216, pesou-se 500g desta areia seca, e em seguida colocou-se água no interior do frasco de Chapman até sua marca padrão de 200 ml e introduziu-se cuidadosamente o material. Leu-se no frasco de Chapman o volume de 390,5mL. Calcule a massa especifica deste agregado.

14) Foi realizado o ensaio padrão de massa especifica de uma amostra representativa, colhida de acordo com a NBR 7216 e verificou-se que o valor da massa foi de 2 ,62g/cm3 . Qual o valor de L?

15) Qual a massa unitária da areia usada no ensaio em que o volume dos grãos, contido em um recipiente de 15 dm3, é de 8,25 dm3 e sua massa especifica é de 2,65 kg/dm3?

16) Qual o percentual de vazios de um material cuja massa específica é 2,50 kg/dm3 e a massa unitária é 0,85 kg/dm3?

17) Qual o volume de água que existe em 90 kg de areia com umidade de 3,2%?

18) Qual o volume de brita que deve ser pedido no depósito sabendo-se que serão necessárias 8 toneladas dessa brita na obra? O ensaio para determinação da massa unitária em estado solto apresentou os seguintes valores:

Massa do recipiente = 9,7 kgMassa do recipiente + amostra = 38,2 kgVolume do recipiente = 20,0 dm3

19) Qual a massa de água necessária para conferir a 130 kg de areia seca um inchamento de 28%, sabendo-se que:I = 0% γ = 1,51 kg/dm3I = 28% γh = 1,24 kg/dm3Massa específica = 2,65 kg/dm3

20) Se misturarmos 122 kg de areia A, com umidade de 2,3% e 148 kg de areia B, com umidade de 3,2%, responda:

a) Qual a quantidade de água existente na referida mistura?b) Qual a umidade da mistura?

21) Os agregados miúdos têm grande capacidade de retenção de água, portanto, na preparação de concretos o inchamento é fundamental para a determinação do traço em volume. Conhecendo-se a curva de inchamento, basta que se determine a umidade para que se obtenha essa característica (NBR6467:2006), determine:

a) A massa unitária úmida segundo a Tabela abaixo:

b) O coeficiente de inchamento segundo a Tabela abaixo:

c) Plotar o gráfico da curva de inchamento e determinar: