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Laboratórios - Eng. Fortificação e Construção - Graduação

A Seção de Ensino de Fortificação e Construção possui além do laboratório de informática, quatro laboratórios técnicos: Hidráulica, Materiais de Construção e Concreto, Solos, Ligantes e Misturas Betuminosas (recém construído) descritos a seguir:

 

Laboratório de Hidráulica:


Criado há mais de meio século e considerado um dos mais importantes do país, teve a modernização de seus equipamentos em 2003.

 

Durante o ano letivo são realizadas aulas práticas, em complemento ao ensino teórico das disciplinas de graduação de Hidráulica, Hidrologia, Saneamento e Fenômenos de Transporte e de pós-graduação de Hidráulica Fluvial e de Obras Hidráulicas e Portuárias. Essa instalação contribui para formação dos alunos de graduação em diversos cursos: Fortificação e Construção, Química, Mecânica e Elétrica; e de pós-graduação, nível mestrado, dos cursos de Transportes e Mecânica.

 

Cabe destacar que outras instituições de ensino, como a PUC-RJ e a UFRJ, usam as instalações do laboratório para o desenvolvimento de atividades de ensino e pesquisa.


Os principais equipamentos deste laboratório são: turbina Pelton, turbina Michell-Banki, turbina Francis com e sem caixa espiral, geradores elétricos de 5kW, batedor de ondas, bombas centrífugas, canal aberto de inclinação variável, vários viscosímetros como o Saylbolt, o de Engler, o de Höppler, bocais, vertedouros, tubo de Pitot, molinete, pluviômetro, estação de tratamento de água compacta.

 

As experiências realizadas com maior freqüência no laboratório são: medidas de pressão, determinação do número de Reynolds, experiência de Torricelli, determinação de viscosidade, determinação de perda de carga em tubos, estudo de vertedores, ensaio de tubo de Pitot, estudo de bocais e orifícios, estudo de corpos flutuantes, medição de vazão em canais, estudo de escoamento em canais, ressalto hidráulico, determinação de curvas características de bombas centrífugas, análise da estabilidade de corpos flutuantes, estudos de tratabilidade de águas e simulação de operação de centrais hidroelétricas.

 

Além das atividades didáticas, o Laboratório de Hidráulica apóia vários projetos de pesquisa de interesse da sociedade, citando-se estudos realizados para Furnas S.A., Cepel-Eletrobrás, Betta Hidroturbinas, e outras entidades.


Foi licitada uma reforma geral das instalações civis e recuperação de equipamentos com verba orçamentaria, com início previsto para março de 2010.

 

Laboratório de Materiais de Construção e Concreto:

 

Este laboratório possui equipamentos necessários ao controle tecnológico dos diversos materiais empregados na construção civil, permitindo a avaliação das características físicas e mecânicas de materiais como madeira, cimento, agregados, aço, concreto e materiais compósitos, betuminosos e cerâmicos.

 

Os alunos da Seção de Engenharia de Fortificação e Construção utilizam o laboratório nos trabalhos complementares das diversas disciplinas de ensino, nas atividades de iniciação à pesquisa e projetos de fim de curso e de pós-graduação. Além destes, alunos de pós-graduação em engenharia de materiais do IME e de graduação e pós-graduação em engenharia civil de outras instituições de ensino, tais como UFRJ, UFF, UERJ, PUC-Rio, também desenvolvem trabalhos de pesquisa neste laboratório.

 

Os principais equipamentos desse laboratório são seis prensas (cinco da marca AMSLER e uma da marca CONTENCO), sendo uma com capacidade de 60 kN para corpos-de-prova de madeira, a segunda de 30 kN para corpos-de-prova de argamassas, a terceira de 1000 kN para corpos-de-prova de concreto convencional, a quarta de 500 kN, que realiza ensaios de tração em corpos-de-prova de aço, de compressão e de flexão em corpos de prova de concreto, a quinta de 5000 kN (uma das poucas existentes no país), para a realização dos ensaios com concreto de alta resistência e a última de 1000 kN, que foi adquirida no fim do ano de 2008 com verbas do Departamento de Engenharia e Construção (DEC) e do Departamento de Ciência e Tecnologia (DCT), e é computadorizada e servocontrolada para execução de corpos-de-prova de diferentes materiais. As prensas de 500 kN e de 5000 kN citadas foram modernizadas ao longo do ano de 2009, com apoio financeiro da Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ) e do DCT, e têm acoplados sistemas de aquisição de dados e controle de carga por deslocamento.

 

O laboratório é apoiado por empresas privadas, tais como Holcim Brasil (fornece cimento para concreto), MC Bauchemie Brasil (fornece adições e aditivos para concreto), Basf Construction Chemical Brasil e Rogertec (fornece adesivos, aditivos e fibras). Estas empresas doam materiais utilizados nos projetos de pesquisa desenvolvidos na linha de pesquisa Materiais e Estruturas para Infraestruturas de Transportes, entre outras.

 

A reforma de modernização das instalações físicas do Laboratório de Materiais de Construção foi finalizada em 2009, o que permitiu a realização de ensaios preliminares físicoquímicos de materiais e ensaios de compressão uniaxial, tração uniaxial e de flexão automatizados.

 

Laboratório de Solos:

 

O Laboratório de Solos dispõe de todos os equipamentos necessários à realização dos ensaios de caracterização, compactação, CBR, adensamento, permeabilidade, cisalhamento direto, compressão triaxial estático e compressão triaxial com carga repetida. A prensa do equipamento triaxial estático foi substituída por um modelo automatizado que permite a programação de ciclos de carga com velocidade controlada. Também o equipamento triaxial dinâmico tem permitido a realização de um grande número de estudos e pesquisas relativos ao comportamento resiliente de solos tropicais brasileiros utilizados em pavimentação rodoviária, principalmente na região amazônica. Um moderno sistema de aquisição de dados, com oito canais de entrada, células de carga, transdutores de pressão e LVDTs, permite a automatização da maioria dos equipamentos de ensaios convencionais.

 

Em 2007 foi realizada a automação de uma das prensas de adensamento, constando de transdutor de deslocamentos e sistema de aquisição de dados dedicado, além de um programa de monitoramento de leituras concebido especialmente para este tipo de ensaio. Além de atender a todas as necessidades do curso de graduação, o Laboratório de Solos tem proporcionado o desenvolvimento de pesquisas para várias teses de mestrado do curso de pós-graduação em Engenharia Transportes, cuja Linha de Pesquisa em Infraestrutura tem desenvolvido estudos sobre o comportamento resiliente de solos tropicais em pavimentação rodoviária, agregados artificiais de argila calcinada, comportamento de misturas asfálticas, entre outros.

 

Em 2008, as obras de reforma e construção também se estenderam ao Laboratório de Solos. Nesta reforma foi adaptada uma sala isolada que passou a ser a sala de Ensaios à Temperatura Controlada, onde são realizados os ensaios de adensamento e pretende-se, em 2010, instalar equipamentos triaxiais com controle de temperatura.

 

Laboratório de Ligantes e Misturas Betuminosas:

 

O novo Laboratório de Ligantes e Misturas Betuminosas, inaugurado em 2008, tem mais de 200 m2 de área construída e foi concebido com o objetivo de proporcionar, aos alunos de graduação e de pós-graduação, os mais modernos equipamentos de análise dos materiais empregados em pavimentação asfáltica.

 

Está capacitado para a realização de todos os ensaios de caracterização dos diversos tipos de ligantes asfálticos convencionais (cimento asfáltico de petróleo, emulsão asfáltica e asfalto diluído) além de poder desenvolver estudos e projetos relativos à dosagem e ao comportamento mecânico de misturas asfálticas a frio e a quente. Está apto, também, à realização de estudos e pesquisas relativas à manutenção e gerência de pavimentos asfálticos.

 

Entre os principais equipamentos, destacam-se viscosímetros, ductilômetros, fornos, extratores de betume, destiladores, penetrômetros, estufas rotativas, aparelho simulador de tráfego LWT, aparelho de abrasão por via úmida WTAT, compactadores Marshall, prensas, extratores de amostra, banhos-maria, entre outros.

 

A viabilização financeira da obra e da aquisição dos equipamentos foi obtida por meio de convênio de cooperação técnica com a Petrobras, quando o IME passou a integrar a Rede Temática de Tecnologia em Asfalto, da qual fazem parte as mais importantes universidades brasileiras.

 

Equipado com os mais modernos equipamentos de caracterização de ligantes asfálticos e de comportamento de misturas betuminosas, o laboratório também dispõe de moderno sistema de ensaios triaxiais de carga repetida, com o qual podem ser realizados estudos relativos ao comportamento resiliente de materiais que serão usados nas diversas camadas do pavimento, bem como de comportamento à fadiga de misturas asfálticas usadas nos revestimentos. O novo Laboratório já dispõe, também, de equipamentos não convencionais para estudo de envelhecimento e de caracterização de asfaltos modificados por polímeros, que permitem a realização de uma vasta gama de estudos e pesquisas relativas ao comportamento de ligantes e de revestimentos asfálticos brasileiros. Além disto, com a reforma, uma nova sala de aulas foi anexada aos laboratórios.

Graduação Eng Fortificação e Construção

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