Materiais de Construção

Código:

L.EC019

Sigla:

MC

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Materiais

Ocorrência: 2023/2024 - 2S

Ativa?	Sim
Página Web:	https://sigarra.up.pt/feup/pt/ucurr_geral.ficha_uc_view?pv_ocorrencia_id=419446
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Civil
Curso/CE Responsável:	Licenciatura 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
L.EC	277	Plano de estudos oficial	2	-	6	71,5	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

JUSTIFICAÇÃO E ENQUADRAMENTO:

As construções, nos setores da habitação, redes de transportes, produção e distribuição de energia, ambiente ou outros, têm como constituintes fundamentais os materiais. A segurança, a economia e a durabilidade das construções dependem, portanto dos materiais adotados em cada situação, do modo como estes são produzidos e aplicados, e de como é feita a sua manutenção ao longo da fase de serviço de cada construção.

Quer o engenheiro projetista, quer o diretor de obra, quer o responsável pela fiscalização das construções, e mesmo o engenheiro responsável pela manutenção e avaliação do estado de obras existentes, precisam de saber como selecionar e especificar os materiais ajustados a cada situação, conhecer os seus processos de produção, as suas propriedades fundamentais, as normas que regem a sua utilização e os procedimentos para controlo da sua qualidade (geralmente baseados em ensaios).

Além disso, atualmente é necessário ter em consideração todo o ciclo da vida dos materiais, implementando uma lógica circular, por questões de sustentabilidade na utilização dos recursos do planeta.

OBJETIVOS:

Esta UC fornece conhecimentos e competências fundamentais sobre alguns dos materiais mais empregues na atualidade: aços, agregados, ligantes, argamassas e betões. Aborda a sua produção, as suas características fundamentais, o seu comportamento, e as principais aplicações.

Pretende-se que os estudantes contactem com a realização, em laboratório, de ensaios para avaliar o comportamento dos materiais e controlar a sua qualidade. Este conhecimento prático é imprescindível, nesta área, para que os conhecimentos a adquirir sejam sólidos e ligados à realidade prática da profissão do engenheiro.

Em paralelo, pretende-se que os estudantes resolvam problemas práticos, através da resolução de exercícios escritos.

Resultados de aprendizagem e competências

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

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1) ESTUDO DOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
Breve introdução aos materiais de construção. Classificação e aplicações dos materiais de construção. Características e propriedades fundamentais.

2) AÇOS
Metais e ligas metálicas. Composição química e classificação dos aços. Produção do aço. Breve referência à evolução histórica da produção do aço. Produção em mini-aciaria. Laminagem e produtos finais. Tratamentos dos aços. Questões ambientais relacionadas com a produção de aço. Comportamento tensão-deformação dos aços: ensaio de tração de um aço. Parâmetros de ductilidade. Fatores que influenciam o comportamento do aço. Aços para betão armado e pré-esforçado: especificações do LNEC; designações e diferenciação visual. Breve referência ao aço estrutural/aço de construção: Eurocódigo 3. Ensaios de dobragem e a sua importância. Ensaios de dureza. Fluência, relaxação de tensões e fadiga: conceitos; importância para o betão armado e pré-esforçado; ensaios. Corrosão do aço: consequências e fatores que influenciam a corrosão. Aço inoxidável como armaduras para betão armado.

3) AGREGADOS
Tipos de agregados. Classificações: segundo a massa volúmica; segundo a dimensão das partículas. EN 12620: forma, dimensão e massa volúmica. Propriedades: dimensão do agregado; granulometria; forma das partículas do agregado grosso; massa volúmica e absorção de água; baridade. Mistura e fracionamento de agregados. Finura das areias: módulo de finura. Representação das areias no triângulo de Feret. Propriedades mecânicas: resistência à fragmentação; resistência ao desgaste; resistência 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. Introdução à Economia Circular na Construção.

4) LIGANTES
Classificação. GESSO. Processo de fabrico, principais propriedades e aplicações. CAL AÉREA e CAL HIDRÁULICA. Fabrico, principais propriedades e aplicações. CIMENTOS. Cimento natural. Cimento Portland: processo de fabrico; composição; hidratação; propriedades físicas, mecânicas e químicas; modificações na composição do clínquer; norma NP EN 197. Adições: fíler; escórias de alto-forno; materiais pozolânicos; cinzas volantes; sílica de fumo; cinza de casca de arroz; metacaulino. Reatividade de um material pozolânico. Cimentos especiais: resistente aos sulfatos; de baixo calor de hidratação; com elevada resistência inicial; cimentos brancos.

5) ARGAMASSAS
Definição e aplicações. Principais propriedades e composição.
CALDAS DE INJECÇÃO. Definição e aplicações. Principais propriedades e composição. ADJUVANTES. Definição. Tipologias e principais propriedades. Aplicações.

6) BETÃO
Definição. Fórmula fundamental da composição do betão. Efeito de parede. Segregação. Trabalhabilidade e consistência. Compactação e cura. Água de amassadura. Métodos para o estudo da composição granulométrica do betão: métodos empíricos ou experimentais; métodos que utilizam tabelas e ábacos; métodos das curvas de referência. Estudo do método da curva de Faury. Resistências mecânicas. Módulo de elasticidade. Absorção de água. Retração. Fluência e relaxação. Classes de resistência. Especificação do betão e controlo da conformidade. Durabilidade: mecanismos de degradação. Classes de exposição ambiental e requisitos de durabilidade. Betões especiais. Regulamentação: NP EN 206 e normas relacionadas.

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

Bibliografia Obrigatória

; Documentação disponível nos Conteúdos da UC no SIGARRA

Bibliografia Complementar

M. Clara Gonçalves; Ciência e engenharia de materiais de construção. ISBN: 978-989-8481-17-7

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, cimentos, argamassas e betões, sensibilizando os alunos para as técnicas de caracterização experimental com vista à criteriosa escolha dos materiais nas diferentes aplicações em engenharia civil

- Resolução de problemas práticos.

DEMONSTRAÇÃO DA COERÊNCIA DAS METODOLOGIAS DE ENSINO COM OS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM DA UNIDADE CURRICULAR:
Para além de serem transmitidos conhecimentos acerca dos fundamentos teóricos, e promovida a sua compreensão, os métodos de ensino adotados permitem que os estudantes tomem contacto com a realidade prática, através da realização de um conjunto alargado de ensaios laboratoriais. Os ensaios dão conhecimento das tecnologias atualizadas de utilização dos materiais, e da normalização técnica vigente a observar para a sua aplicação adequada. A resolução de problemas práticos exercita o pensamento e a procura de soluções através da aplicação de conhecimentos teóricos.

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	90,50
Frequência das aulas	71,50
Total:	162,00

Obtenção de frequência

A obtenção de classificação final exige o cumprimento de assiduidade à unidade curricular. Considera‐se que um estudante cumpre a assiduidade a esta unidade curricular se, tendo estado regularmente inscrito, não exceder o número limite de faltas correspondente a 25% das aulas presenciais. Este critério aplica-se quer às aulas teóricas, quer às teórico-práticas e práticas laboratoriais.

Estão dispensados do cumprimento de assiduidade:
- os casos previstos nas regras em vigor na FEUP (SIGARRA > Estudantes > Estatutos e Condições Especiais);
- estudantes que tenham cumprido as condições de assiduidade num ano letivo anterior.

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação resulta da realização de duas provas:
- T1, sobre os capítulos de Aços e Agregados;
- T2, sobre a restante matéria.

As provas T1 e T2 têm carácter obrigatório, tendo cada uma um peso de 50% na avaliação. Consistem em testes escritos com a duração de 90 minutos cada.

A classificação, C, de cada estudante, resulta da seguinte fórmula de cálculo:
C = CT1 × 50% + CT2 × 50%

onde:
- CT1 é a classificação na prova T1, a realizar em data a divulgar;
- CT2 é a classificação na prova T2, a realizar na data do exame da Época Normal.

As classificações CT1 e CT2 são dadas na escala de 0 a 20, arredondadas às décimas.
Todos os estudantes inscritos na unidade curricular são classificados de acordo com este método. As classificações CT1 e CT2 têm que ser obtidas no ano letivo corrente.

ÉPOCA DE RECURSO:

Estudantes com classificação C negativa terão que realizar o exame da Época de Recurso, que consiste numa prova escrita, sobre a totalidade da matéria, com a duração de 120 minutos. A classificação do estudante no exame da Época de Recurso, na escala de 0 a 20, é designada por CR.

Estudantes que faltem a uma das provas T1 ou T2 terão uma classificação nula nessa prova, tendo portanto que realizar o exame da Época de Recurso sobre a totalidade da matéria

CLASSIFICAÇÃO FINAL:

A classificação final é dada por:
- máximo (C; CR).

Melhoria de classificação

Este ponto aplica-se aos estudantes que já tenham aprovação à unidade curricular, e estejam devidamente inscritos para o efeito na Secretaria Geral de Graduação da FEUP.

A Melhoria de Classificação consiste na realização do exame da Época de Recurso, sobre a totalidade da matéria, com a duração de 120 minutos.