Mat i Materiais Alternativos Compositos

7/29/2019 Mat i Materiais Alternativos Compositos

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MATERIAIS DE CONSTRUMATERIAIS DE CONSTRUO IO I

Materiais compMateriais comp

sitos e materiais alternativossitos e materiais alternativos

Prof. Cristiane PaulettiProf. Cristiane Pauletti


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Materiais compMateriais compsitos e materiais do futurositos e materiais do futuro

Materiais compMateriais compsitossitos Produtos de fibrocimentoProdutos de fibrocimento

CompCompsitos reforsitos reforadosados Uso de resUso de resduos industriais e agrduos industriais e agrcolascolas

Materiais recicladosMateriais reciclados

IntroduIntroduoo

Materiais ecoMateriais eco--eficienteseficientes Materiais inteligentesMateriais inteligentes

Materiais multifuncionaisMateriais multifuncionais

Perspectivas futurasPerspectivas futuras


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Materiais compMateriais compsitossitos

A escolha de dado material para caso especA escolha de dado material para caso especfico dependefico dependeno somente do conhecimento tno somente do conhecimento tcnicocnico--cientcientfico dofico doengenheiro, mas tambengenheiro, mas tambm de sua experincia acumulada,m de sua experincia acumulada,

porque nem sempre o enfoque tporque nem sempre o enfoque tcnico levacnico leva melhor solumelhor soluoocom base em evidncias aparentes. Alcom base em evidncias aparentes. Alm dessas questes,m dessas questes,devem ser levadas em conta as questes ambientais:devem ser levadas em conta as questes ambientais:consumo de energia, poluiconsumo de energia, poluio, descarte, etc.o, descarte, etc.

Essas decises devem ser tomadas na fase de projeto, emEssas decises devem ser tomadas na fase de projeto, emque, atravque, atravs de processos e ms de processos e mtodos de ctodos de clculo baseados emlculo baseados em

modelos e conceitos estabelecidos, so escolhidos osmodelos e conceitos estabelecidos, so escolhidos osmateriais pelas suas propriedades conhecidas e testadas emmateriais pelas suas propriedades conhecidas e testadas emlaboratlaboratrio ou obras.rio ou obras.


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Materiais alternativosMateriais alternativos SoloSolo

Terra cruaTerra crua

BambuBambu

Fibras vegetaisFibras vegetais


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SoloSolo Como fundaComo fundao:o: funfuno do tipo de obra,o do tipo de obra,

vidavida til de projeto, se temportil de projeto, se temporria ouria oupermanente, npermanente, nvel de riscovel de risco

Em cortes:Em cortes: seco ou saturado, insolaseco ou saturado, insolao,o,ventos, vegetaventos, vegetao, geologia, geomorfologia...o, geologia, geomorfologia...

Em aterros:Em aterros: tipo de solo, finalidade,tipo de solo, finalidade,compactacompactao, equipamentos,o, equipamentos,


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Terra cruaTerra cruaA terra crua, no seu estado natural,A terra crua, no seu estado natural,

jj utilizada hutilizada h muito tempo namuito tempo naconstruconstruo de estradas e barragens;o de estradas e barragens;

Em paEm pases asises asiticos, africanos e doticos, africanos e dooriente moriente mdio, existem ainda cidadesdio, existem ainda cidadesconstruconstrudas quase que inteiramentedas quase que inteiramente

com terra crua;com terra crua;


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Terra cruaTerra cruaNo Brasil a construNo Brasil a construo com terra foio com terra foi

introduzida pelos portugueses, comintroduzida pelos portugueses, comdestaque para o estado de Minasdestaque para o estado de MinasGerais;Gerais;


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Terra cruaTerra crua Dentre as vantagens da utilizaDentre as vantagens da utilizaoo

da terra crua para construda terra crua para construesespodepode--se citar:se citar:a)a) DisponibilidadeDisponibilidade

b)b) Propriedades tPropriedades trmicas superioresrmicas superioresc)c) AbsorAbsoro e liberao e liberao da umidadeo da umidaded)d) GeraGerao mo mnima de poluinima de poluioo

e)e) FFcil recil re--incorporaincorporao na naturezao na naturezaf)f) Facilidade de gerar tecnologiasFacilidade de gerar tecnologias

apropriadasapropriadas


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Terra cruaTerra crua -- FormasFormas AlvenariaAlvenaria

MonolMonolticatica

MistaMista


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Terra cruaTerra crua -- AlvenariaAlvenaria NaNa alvenariaalvenaria, utilizam, utilizam--se elementosse elementos

individuais (blocos ou tijolos) queindividuais (blocos ou tijolos) queso unidos entre si atravso unidos entre si atravs das daargamassa;argamassa;

No Brasil, tmNo Brasil, tm--se osse os tijolos detijolos deadobeadobe e ose os blocos de terrablocos de terra

comprimidacomprimida (figura 6(figura 6--a);a);


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Terra cruaTerra crua -- MonolMonolticatica Na tNa tcnicacnica monolmonolticatica, as paredes, as paredes

so feitas monoliticamente com aso feitas monoliticamente com aterra compactada entre duasterra compactada entre duasformas (figura 6formas (figura 6--b);b);

Esta tEsta tcnicacnica conhecida comoconhecida como taipataipade pilode pilo;;


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Terra cruaTerra crua -- MistaMista Finalmente, na tFinalmente, na tcnicacnica mistamista, a, a

terra serve de enchimento a umaterra serve de enchimento a umaestrutura, geralmente de madeira,estrutura, geralmente de madeira,e no tem fune no tem funo estrutural (figurao estrutural (figura66--c);c);

A tA tcnicacnica conhecida no Brasilconhecida no Brasil

comocomo taipa de motaipa de mo ouousimplesmentesimplesmente taipataipa;;


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Terra cruaTerra crua -- MistaMista


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Terra cruaTerra crua UmidadeUmidade timatima O conceito da umidadeO conceito da umidade tima setima se

aplica quando se trabalha com aaplica quando se trabalha com aterra compactada, comoterra compactada, como o casoo casodos tijolos prensados e da taipa dedos tijolos prensados e da taipa depilo;pilo;

Para uma mesma energia aplicadaPara uma mesma energia aplicada

terra, promovendo uma reduterra, promovendo uma reduoodo volume, a densidade secado volume, a densidade secaresultante depende da quantidaderesultante depende da quantidade

dede gua;gua;


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Terra cruaTerra crua UmidadeUmidade timatima Existe um valor, ditoExiste um valor, dito umidadeumidade

timatima, com a qual se obt, com a qual se obtm am ammxima densidade seca;xima densidade seca;

Na mecnica dos solos utilizaNa mecnica dos solos utiliza--se ose oensaio conhecido como deensaio conhecido como decompactacompactao ou ensaio Proctor;o ou ensaio Proctor;


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Terra cruaTerra crua UmidadeUmidade timatima


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Terra cruaTerra crua RetraRetraoo Se for utilizado um teor deSe for utilizado um teor de guagua

superior aosuperior ao timo, aptimo, aps a secagems a secagemda terra, ada terra, a gua tende a evaporar,gua tende a evaporar,o que faz com que as parto que faz com que as partculas doculas do

solo se aproximem, provocandosolo se aproximem, provocandouma reduuma reduo do volume;o do volume; Quando hQuando h impedimentos para aimpedimentos para a

deslocadeslocao do solo, como no casoo do solo, como no casoda tda tcnica mista, pode ocorrer umacnica mista, pode ocorrer umaintensa fissuraintensa fissurao do material;o do material;


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Terra cruaTerra crua RetraRetraoo


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Terra cruaTerra crua EstabilizaEstabilizaoo Com cimentoCom cimento

Com calCom cal

Com fibras vegetais (ex. fibras deCom fibras vegetais (ex. fibras desisal e de coco)sisal e de coco)


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AdobeAdobe Os adobesOs adobes a forma mais comuma forma mais comum

de utilizade utilizao da terra crua, por issoo da terra crua, por issomerece uma atenmerece uma ateno especial;o especial;

Ainda se utiliza o adobe emAinda se utiliza o adobe emalgumas construalgumas construes no Peru,es no Peru,Equador e outros paEquador e outros pases latinoses latino--

americanos;americanos;


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AdobeAdobe


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AdobeAdobe O Centro Internacional deO Centro Internacional de

ConstruConstruo com Terra (CRATerre)o com Terra (CRATerre)recomenda a seguinte composirecomenda a seguinte composiooda terra:da terra: PedregulhoPedregulho 0 a 10%0 a 10% (ideal 0%)(ideal 0%) AreiaAreia 45% a 75%45% a 75% (ideal 60%)(ideal 60%)

SilteSilte 10% a 45%10% a 45% (ideal 15% a 20%)(ideal 15% a 20%) ArgilaArgila 15 a 35%15 a 35% (ideal 20% a 25%)(ideal 20% a 25%)


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AdobeAdobe


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AdobeAdobe


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AdobeAdobe


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AdobeAdobe -- argamassaargamassa Argamassa de cimento e areia,Argamassa de cimento e areia,

podendo ser inclupodendo ser includa a cal, nada a cal, naproporproporo volumo volumtrica de 1:2:5 atrica de 1:2:5 a1:2:10;1:2:10;

A resistnciaA resistncia compresso dacompresso daargamassa deve ser de, no margamassa deve ser de, no mnimo,nimo,

3 MPa;3 MPa;


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AdobeAdobe -- consideraconsideraeses Embora a resistncia dos adobesEmbora a resistncia dos adobes

seja pequena se comparadaseja pequena se comparada dedeprodutos industrializados, jprodutos industrializados, j foramforamfeitas edificafeitas edificaes que desafiam noes que desafiam no

apenas os sapenas os sculos, mas os prculos, mas os prpriospriosmilnios;milnios; TrataTrata--se de um material natural dese de um material natural de

custos energcustos energtico e financeiro bemtico e financeiro beminferiores aos dos demais materiaisinferiores aos dos demais materiaisde construde construo;o;


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Tijolos prensadosTijolos prensados A produA produo de tijolos prensados deo de tijolos prensados de

terra cruaterra crua recente no Brasil;recente no Brasil; Para se melhorar as resistncias,Para se melhorar as resistncias,

utilizamutilizam--se taxas de cimento dese taxas de cimento de8%, 10%, 12% e at8%, 10%, 12% e at 15%;15%;

A produA produoo realizada com prensasrealizada com prensas

manuais, onde os tijolos chegam amanuais, onde os tijolos chegam acerca de 2 MPa;cerca de 2 MPa;


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Tijolos prensadosTijolos prensados


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Tijolos prensadosTijolos prensados TambTambm podem pode--se utilizar prensasse utilizar prensas

hidrhidrulicas, onde os tijolosulicas, onde os tijolosconseguem atingir entre 6 e 8 MPa;conseguem atingir entre 6 e 8 MPa;


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Tijolos prensadosTijolos prensados A forma mais tradicional dos tijolosA forma mais tradicional dos tijolos

prensados, feitos em prensaprensados, feitos em prensamanual,manual, com encaixes horizontaiscom encaixes horizontaise verticais que permitem ae verticais que permitem a

execuexecuo da alvenaria com umao da alvenaria com umafina camada de argamassa fluida afina camada de argamassa fluida a

base de terra;base de terra;

Este blocoEste bloco conhecido comoconhecido como BlocoBlocoMattoneMattone;;


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BambuBambu O bambu, presente constantementeO bambu, presente constantemente

na paisagem brasileira e em toda ana paisagem brasileira e em toda azona tropical e parte da zonazona tropical e parte da zonasubtropical,subtropical, uma resistenteuma resistente

gramgramnea ainda no devidamentenea ainda no devidamenteapresentada aos povos ocidentais;apresentada aos povos ocidentais; Contando com mais de 1200Contando com mais de 1200

aplicaaplicaes no oriente, essa espes no oriente, essa espciecievegetal tem um potencial latentevegetal tem um potencial latente espera de uso;espera de uso;


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BambuBambu Dentre as vantagens, temDentre as vantagens, tem--se:se:

Baixa energia de produBaixa energia de produoo Curto ciclo de crescimentoCurto ciclo de crescimento Baixa massa especBaixa massa especficafica

Forma tubular acabadaForma tubular acabada Aproveitamento quase totalAproveitamento quase total Possibilidade de curvar o colmo (caule)Possibilidade de curvar o colmo (caule) SuperfSuperfcie lisa e coloracie lisa e colorao ativao ativa Boa durabilidadeBoa durabilidade


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BambuBambu


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BambuBambu


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BambuBambu


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BambuBambu Os bambus so gramOs bambus so gramnea gigantesnea gigantesencontrados em todos osencontrados em todos os

continentes,continentes, exceexceo da Europa eo da Europa eAntAntrtida;rtida;

Seu crescimentoSeu crescimento rrpido, dapido, daordem de 15 a 20 cm por dia,ordem de 15 a 20 cm por dia,sendo relatados alguns recordessendo relatados alguns recordes

como o crescimento de atcomo o crescimento de at 1 metro1 metroem umem um nico dia;nico dia; Pode chegar a atPode chegar a at 30 metros de30 metros de

altura;altura;


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ObtenObteno dos colmoso dos colmosa)a) SeleSeleoo

b)b) CorteCortec)c) CuraCura

d)d) SecagemSecageme)e) Tratamentos imunizantesTratamentos imunizantes


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SeleSeleo dos colmoso dos colmos A escolha dos colmos adequadosA escolha dos colmos adequados

fundamental para se conseguiremfundamental para se conseguiremconstruconstrues dures durveis;veis; Bambus muito jovens tm maisBambus muito jovens tm mais

seiva, suscetseiva, suscetveis ao ataque deveis ao ataque deinsetos e fungos, jinsetos e fungos, j os muitoos muito

maduros podem apresentarmaduros podem apresentardiminuidiminuio das propriedadeso das propriedadesmecnicas;mecnicas;


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SeleSeleo dos colmoso dos colmos A idade idealA idade ideal entre 3 e 7 anos,entre 3 e 7 anos,

variando com a espvariando com a espcie;cie; Os colmos verdes apresentamOs colmos verdes apresentam

coloracolorao mais intensa, ao contro mais intensa, ao contrrioriodos maduros;dos maduros;


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SeleSeleo dos colmoso dos colmos


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Corte dos colmosCorte dos colmos preferprefervel o uso de serra elvel o uso de serra eltrica,trica,

para no prejudicar o bambuzal;para no prejudicar o bambuzal; O corte deve ser feitoO corte deve ser feito altura doaltura do

segundo nsegundo n;;


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Cura dos colmosCura dos colmos DeveDeve--se cortar o colmo e deixse cortar o colmo e deix--lolo

apoiado sobre uma pedra para aapoiado sobre uma pedra para aseiva ir escorrendo;seiva ir escorrendo; RecomendaRecomenda--se de duas a trsse de duas a trs

semanas de cura;semanas de cura; A cura tambA cura tambm pode ser submersam pode ser submersa

emem gua (duas a quatro semanas);gua (duas a quatro semanas);


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Secagem dos colmosSecagem dos colmos SecagemSecagem a operaa operao parao para

reduzirreduzir--se a umidade do colmose a umidade do colmoquela de equilquela de equilbrio com abrio com aatmosfera;atmosfera;

O fogo tambO fogo tambm pode ser usadom pode ser usadopara secar os bambus, atravpara secar os bambus, atravs des de

mamaaricos (processo demorado) ouaricos (processo demorado) ouestufas (mais recomendado);estufas (mais recomendado);


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Tratamento imunizante dos colmosTratamento imunizante dos colmos O predador mais comumO predador mais comum oo

Dinoderus MinutosDinoderus Minutos, conhecido, conhecidopopularmente como caruncho dopopularmente como caruncho dobambu;bambu;

Para prevenir o ataque ao bambu,Para prevenir o ataque ao bambu,este deve ser imerso emeste deve ser imerso em cidocido

bbrico, brico, brax, sulfato de cobre,rax, sulfato de cobre,cido ccido ctico, cloreto de zinco,tico, cloreto de zinco,dicromato de sdicromato de sdio oudio ou leo diesel;leo diesel;


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Tratamento imunizante dos colmosTratamento imunizante dos colmos


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Propriedades mecnicasPropriedades mecnicas


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Perspectivas futurasPerspectivas futuras O surgimento de plantaO surgimento de plantaeses

comerciais de espcomerciais de espcies de bambucies de bambuprprprias para a construprias para a construoo questo de tempo, no Brasil;questo de tempo, no Brasil;

A durabilidade das construA durabilidade das construesespode ser assegurada pelo corretopode ser assegurada pelo correto

tratamento dos colmos e seutratamento dos colmos e seuemprego adequado;emprego adequado;


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Perspectivas futurasPerspectivas futuras Um projeto bem feito, assegurandoUm projeto bem feito, assegurando

a no exposia no exposio do material ao do material aincidncia direta do sol ou deincidncia direta do sol ou deumidade,umidade, fundamental para umafundamental para uma

longa vidalonga vida til das construtil das construes;es; Pode ser utilizado em treliPode ser utilizado em trelias, comoas, comoreforreforo interno de paino interno de painis deis de

argamassa, reforargamassa, reforo no concretoo no concretopara vigas e pilares, como frmaspara vigas e pilares, como frmaspermanentes, entre ouros;permanentes, entre ouros;


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Fibras vegetaisFibras vegetais Fibras de cocoFibras de coco

Fibras de sisalFibras de sisal

Papel desagregadoPapel desagregado

Fibras de bambuFibras de bambu


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RefernciasReferncias Livro Materiais de construLivro Materiais de construo civil eo civil e

princprincpios de cincia e engenharia depios de cincia e engenharia demateriais:materiais:a)a) Cap 45Cap 45 Terra crua para edificaTerra crua para edificaeses

(Normando Barbosa e Khosrow Ghavami)(Normando Barbosa e Khosrow Ghavami)

b)b) Cap 46Cap 46 Fibras vegetais como material deFibras vegetais como material deconstruconstruo (Vahan Agopyan e Holmero (Vahan Agopyan e HolmerSavastano)Savastano)

c)c) Cap 47Cap 47 Bambu (Normando Barbosa eBambu (Normando Barbosa eKhosrow Ghavami)Khosrow Ghavami)

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