UMA GRANDE FAMÍLIA DE MATERIAIS: OS MATERIAIS ORGÂNICOS

Materiais e componentes de construção

Marco Antônio de Morais Alcantara

Por materiais orgânicos compreende-se aqueles onde o carbono participa como elemento básico, na formação de cadeias especiais; distinguem-se destes os materiais bastante conhecidos taos como os plásticos, os materiais betuminosos, as resinas, os elastômeros, e convém saber que existem também algumas associações de materiais orgânicos com outros de natureza inorgânica, e, intervenções na composição, como nos exemplos do fiberglass e do silicone. O uso dos materiais orgânicos na construção civil tem sido mais frequente nos últimos anos, de modo que o conhecimento destes em termos de conceituação e propriedades tecnológicas é considerado como básico nos cursos de construção civil. Inicialmente, será conceituado os polímeros, termo este comum aos materiais orgânicos.

Polímeros, processo de formação e estruturas

Por polímero se entende um composto formado por unidades básicas repetidas denominadas por monômeros ou meros. O monômero pode ser variável em termos da quantidade de duplas ou simples ligações, presença de elementos diferentes do carbono, orientação das ligações, e outros aspectos, mas o elemento principal é o carbono. As figuras seguintes apresentam as fórmulas químicas de polímeros, distinguindo-se os monômeros ou meros como unidades básicas, Figura 1(a) e 1(b), e tipos diferentes de monômeros e com associações, Figura 2 (a),2(b), e 2(c), conforme Van Vlack (1988).

Figura 1 (a) e 1(b): Monômeros ou meros 

Fonte: Van Vlack (1988)

Figura 2(a), 2(b) e 2(c)

Monômeros, e suas associações com radicais ou elementos químicos

Fonte :Van Vlack (1988)

Por co-polímero, se entende o composto onde existe pelo menos dois tipos de unidades básicas para compor o polímero, ou seja, mais de um tipo de mero.

Quando se considera o peso molecular do composto ou molécula, e o peso molecular do monômero representado no composto, obtêm-se o grau de polimerização, através da relação entre os dois valores. O crescimento do grau de polimerização implica no tamanho da molécula e interação molecular. Com o aumento do grau de polimerização(G.P), os materiais podem se encontrar como líquidos, graxos ou sólidos. Como exemplo tem-se que o PVC apresenta o G.P em 500.

Por polimerização, se entende o processo de formação do polímero, o qual pode ser por adição ou por condensação. No primeiro caso, o processo ocorre por somatória dos monômeros individuais, os quais são unidos pelas ligações expostas, sob a ação de um catalisador físico; e no caso da condensação, o desenvolvimento ocorre com a formação de subprodutos de reação. A Figura 3 ilustra o processo de polimerização conforme é apresentado em Van Vlack (1988).

Figura 3: Processo de polimerização

Fonte: Van Vlack (1988)

O conceito de funcionalidade está associado ao número de ligações possíveis do monômero. Por exemplo, um monômero com duas ligações possíveis é bi-funcional, enquanto que um que permita três ligações é tri-funcional, e tetra-funcional, no caso de quatro ligações. O número de ligações, por sua vez, se relaciona com a forma possível que o composto pode receber no seu desenvolvimento.

Associada a funcionalidade, tem-se a estrutura. De modo geral, um polímero bi-funcional se ajusta a forma linear, devendo haver grande importância a participação das forças de Van Der Waals para a ligação entre as cadeias poliméricas. Por outro lado, os polímero tri ou tetra-funcionais permitem a formação de arranjos tridimensionais. Neste caso as ligações formadas são todas ligações químicas fortes, contrárias as forças de Van Der Waals. As Figuras 4 e 5 ilustram os casos de cadeias lineares e tridimensionais, conforme Van Vlack (1988).  

Figura 4: Polímero linear

Fonte: Van Vlack (1988)

Figura 5: Polímero tridimensional

Fonte: Van Vlack (1988)

A cristalização de polímeros consiste em um alinhamento da cadeia; obtém-se desta maneira um pacote mais denso. É obvio que este processo se restringe ao caso dos polímeros bi-funcionais ou lineares. Outra questão particular no desenvolvimento e na disposição do polímero é o caso das ligações cruzadas, resultante de ligações pontuais entre cadeias lineares, por ligações covalentes, e, finalmente pode-se falar da ramificação, quando uma cadeia principal se bifurca em outros ramos. O resultado imediato da ligação cruzada é o fortalecimento do material resultante, o qual tinha as cadeias unidas anteriormente apenas por forças de Van Der Waals, e, no caso da ramificação, a interação e entranhamento se tornam maior. As Figuras 6 e 7 ilustram os casos de ligações cruzadas e de cadeias ramificadas, conforme Van Vlack (1988).  

Figura 6: Ligações cruzadas 

Fonte: Van Vlack (1988)

Figura 7: Cadeias ramificadas 

Fonte: Van Vlack (1988)

Aditivos especiais dos polímeros

Alguns aditivos são adicionados aos polímeros, previstos na formulação, e com vistas a melhorar o desempenhos destes. Dentre os aditivos, Andrade (2010) os apresenta como os seguintes:

a) Aditivos plastificantes: 

Os aditivos plastificantes tem por objetivos intervir nas propriedades mecânicas, como por exemplo a flexibilidade, a ductilidade e a tenacidade. Polímeros que tendem a ser rígidos por natureza tendem a ganhar flexibilidade com o uso de aditivos plastificantes. Os aditivos plastificantes atuam particularmente se posicionando entre macromoléculas dos polímeros, distanciando-as e reduzindo as ligações moleculares. os aditivos plastificantes são aplicados na forma líquida e tendem a ser voláteis com o tempo, de forma que o material tende á ganhar rigidez.

b) Pigmentos:

Os pigmentos tem por função colorir ou dar opacidade aos polímeros. Como nos demais casos genéricos os pigmentos podem conferir estabilidade e proteção quanto à ação dos raios ultravioleta. Para isso eles atuam como barreiras e filtram a radiação. os pigmentos são materiais sólidos granulares e que não se dissolvem na mistura.

c) Estabilizantes: 

São materiais que protegem o material da radiação ultravioleta e da oxidação. são compostos por sais, fosfitos, e cetonas.

d) Retardadores de chama: 

Estes são materiais que tendem a aumentar a resistência do material à propagação de chamas, atuando por meios de diminuição da temperatura no local da queima ou interferindo diretamente nos fatores que conduzem á combustão.

e) Cargas: 

Consistem em materiais de reforço e diminuição de custos do polímeros. Dentre as cargas têm-se as fibras de vidro ou o "negro de fumo", o talco e a serragem.     

Propriedades gerais dos polímeros

a) Propriedades mecânicas: 

As propriedades mecânicas dos polímeros dependem da estrutura e da composição do polímero, da presença de ligações cruzadas, da cristalização de cadeias, de ligações covalentes, da temperatura, e dos tratamentos efetuados. As propriedades mecânicas dos polímeros podem ser distinguidas como as que também são consideradas para os outros tipos  materiais, compreendendo-se a resistência à compressão, a resistência à tração, a resistência ao puncionamento, o módulo de elasticidade, e a fluência. 

Se comparadas com as de outros materiais, tais como o concreto, o aço e a cerâmica, as propriedades de resistência e de rigidez não são relevantes em termos de magnitude, mas sendo, em geral, satisfatórias para os componentes em que os polímeros são utilizados normalmente em construção civil (vedações, tubulações, e domos). Um aspecto que qualifica e diferencia os polímeros entre si é a deformação específica, distinguindo-se o caráter plástico ou elástico, e nesse aspecto, se leva em conta a temperatura.

b) Massa específica absoluta: 

Constitui-se em uma propriedade característica dos polímeros, por não ser esta muito elevada, quando comparada com a de outros materiais. Por exemplo, para o polietileno esta é de 0,9 g/cm³, para o Poliestireno 1,05 g/cm³ , enquanto que para os materiais cerâmicos é da ordem de 2,3 g/cm³ ,e para o aço 7,86 g/cm³.

c) Intemperismo: 

Os polímeros podem, de modo geral, ser resistentes quimicamente à ação da água, ácidos e soluções salinas, diferenciando-se quanto aos casos específicos; isto é,  para cada tipo de formulação podem existir os casos mais susceptíveis de degradação química. Por outro lado, os polímeros ordinários mais comuns são susceptíveis à degradação quando expostos à radiação ultravioleta, sendo. este tipo de intemperismo, um dos que conduziu ao desenvolvimento de novas formulações com pigmentos.

d) Comportamento térmico: 

De modo geral os plásticos são bons isolantes térmicos. Quanto à ação da temperatura,e às  modificações internas, podem ser distinguidos os termoplásticos e os termofixos. Os primeiros são susceptíveis à ação térmica, tornando-se mais plásticos, e sujeitos à re-moldagem, por serem aqueles cujas cadeias são unidas por forças fracas, enquanto que, os segundos são mais resistentes à ação térmica, podendo, inclusive, ter suas ligações mais fortalecidas pelo processo de novas polimerizações. Estes são aqueles formados por cadeias tridimensionais e por ligações cruzadas.

O caráter do polímero como termoplástico ou termofixo deverá influenciar quanto aos tipos de atuações que poderão ser dados quando nas aplicações.

e) comportamento elétrico: 

Os polímeros  são bons isolantes elétricos.

f) Elasticidade: 

Os polímeros podem permitir grandes alongamentos mediante esforços de tração, havendo entre eles o caso dos elastômeros, que são os que permitem maiores alongamentos, e com restauração total após o descarregamento.

Breve histórico dos tipos particulares de polímeros

Os plásticos: O conceito de plástico está associado a propriedade de um material adquirir e conservar determinadas formas, pela ação de uma força exterior. De acordo com Guedes e Fikaukas (1986), os plásticos tiveram início como produtos industrializados a partir de 1864, com o celulóide ( nitrato de celulose), sendo este material ainda muito instável, decompondo-se facilmente sob a ação da luz, e altamente inflamável. Ainda de acordo com os autores citados, o primeiro químico a desenvolver seriamente pesquisas sobre a polimerização e a condensação foi o belga Leo Hendrik Baekeland, de onde procede o nome baquelita, do produto lançado em 1909 e utilizada até hoje. A sequencia que se sucedeu pode ser apresentada no Quadro 01:

Quadro 01: Principais plásticos conhecidos e o início de industrialização destes:

Celulóide	1864	Nylon	1935
Baquelite	1909	Polietileno	1939
Silicone	1930	PVC	1934
Acrílico	1932	ABS	1946
Poliestireno	1933	Teflon	1948
Policarbonato	1958	PPO	1964
Polipropileno	1959	Poliamida	1965
Acetal	1960

      

Contexto da aplicação dos polímeros

Os primeiros tipos de polímeros apresentavam limitações diante dos requisitos das edificações, tais como a resistência às intempéries, a estabilidade e durabilidade. Estes foram motivos para novos desenvolvimentos de pesquisas na área. Atualmente; hoje, justamente em decorrência das propriedades inerentes aos polímeros, eles ocupam o lugar de importância que são específicos para eles, face à suas baixas densidades, alta resistência elétrica, baixa condutividade térmica, impermeabilidade, flexibilidade e elevada resistência à corrosão. Neste sentido, os polímeros atendem à funções específicas tais como as de isolamento térmico, isolamento elétrico, impermeabilização, calafetação em casos de fissuras, juntas de dilatação em estruturas, esquadrias, e ainda como apoio de estruturas, injeções em reparos, componentes de reforço materiais poliméricos e betuminosos, em argamassas, e em outras funções, que serão elucidadas neste texto. Como sempre dito por nós, a engenharia não necessita somente de coisas rígidas, mas também de coisas que são flexíveis, e capazes de absorver deformações. 

Os principais plásticos utilizados em construção são apresentados a seguir:

Termoplásticos

Polietileno: O polietileno é resultante da polimerização do etileno. Pode ser de baixa ou alta densidade, variando-se então a resistência mecânica e química. Possuem boa flexibilidade nas temperaturas ambientes usuais, baixo coeficiente de atrito, boa impermeabilidade, e resistência mecânica baixa para os casos mais ordinários. O polietileno é susceptível à degradação sob ação da luz e do oxigênio, todavia, em formulações mais recentes, tem sido utilizados pigmentos que podem aumentar a resistência do material quanto a estes tipos de intemperismo. Outro aspecto limitante do polietileno é que este é propagador de chamas, para os tipos mais ordinários. 

O polietileno pode ser compreendido nas seguintes versões: Polietileno de baixa densidade (PEBD); Polietileno de alta densidade (PAED); Polietileno de baixa densidade linear (PELBD); Polietileno de ultra alta densidade (PEUBD) e o Polietileno de ultra baixa densidade (PEUBD). 

O PEBD é parcialmente cristalino, apresenta boas tenacidade, satisfatória resistência ao impacto e resistência à algumas soluções aquosas. É atacado por solventes alifáticos clorados e aromáticos, estando eles sujeitos ao inchamento. Por outro lado o PEAD apresenta o maior número de ramificações e de cristalinidade, de modo a que isso implique em maior rigidez e resistência à tração. Possui aditivos para melhorar a resistência ao intemperismo e em especial a radiação ultravioleta.

Uma versão do polietileno ainda pode ser considerada, o Polietileno clorossulfonado. Este é o resultado da da polimerização do polietileno com o cloro e o enxofre, de modo a se produzir ligações cruzadas. Este material se comporta como um elastômero, é resistente á ação de diversos produtos químicos e apresenta bom desempenho até á temperatura de 150 C , apresenta boa resistência á abrasão, ao ataque do Ozônio, e baixa inflamabilidade.

São utilizados como tubos flexíveis atuando como eletrodutos, e também como revestimento de cabos elétricos, além de fios para reforços, malhas, eletrodutos e em fabricação de mantas de impermeabilização, devendo haver compatibilidade entre os tipos apresentados, funções e propriedades destes materiais.  

Poliestireno: O Poliestireno é marcado pela dureza e rigidez, dotado também de elevada resistência à tração. Quanto ao desempenho térmico, estes podem atuar à temperaturas da ordem de até 90 a 95 C. Este material tem como aspecto negativo o de não ser auto extinguível diante de um incêndio. Este é o caso do poliestireno de peso molecular mais elevado.  As aplicações do poliestireno tem sido na fabricação de assentos sanitários, espelhos para tomadas, entre outras.

Existe o caso do poliestireno expandido, conhecido como "isopor", mediante a fabricação deste com geração de espuma. Devido à expansão que ocorre, o volume pode aumentar da ordem de 50 vezes, para a mesma massa. O  Poliestireno expandido apresenta inércia desprezível. A aplicação do Poliestireno expandido tem sido para as funções de isolantes térmicos, preenchimento de juntas de dilatação em estruturas, na fabricação de lajes nervuradas e de concreto leve.  

Polipropileno: O polipropileno é um polímero linear e cristalino, com relativa rigidez e resistência à tração. É o plástico mais leve dos conhecidos, com densidade em torno de 0,9 g/cm³ . O polipropileno pode ter a sua resistência mecânica melhorada com a adição de fibras de vidro, por exemplo. O material também é frágil à temperaturas baixas, e do ponto de vista químico ele pode ser atacado por compostos halogenados, ácido nítrico, hidrocarbonetos aromáticos e clorados. Apresentam ainda baixa resistência à radiação ultravioleta.  Pode ser utilizado em tubulações não pressurizadas em temperaturas de trabalho de até 90 ⁰ C . 

O Polipropileno pode ser utilizado na fabricação de tubos rosqueáveis para água fria, e para a fabricação de fibras para concreto. 

Policloreto de vinila (PVC): O PVC é o composto cuja unidade é o cloreto de polivinila. O material é um termoplástico, que pode ser encontrado tanto rígido como flexível. É bastante estável quimicamente, quando consideradas as ações da água, ácidos fracos, álcool, óleos, graxas, benzinas, e álcalis, mas é instável diante de ésteres, éteres, hidrocarbonetos clorados e cetonas. Além disso o PVC é isolante térmico, bom isolante acústico, bom isolante elétrico, e ainda apresenta boa resistência à oxidação e baixa permeabilidade. 

O PVC apresenta diversas utilizações na construção civil, especialmente na forma de tubos para instalações prediais (Figura 8), eletrodutos (Figura 9), perfis (Figura 10), esquadrias (Figura 11) e mantas para impermeabilização (Figura 12).

 Figura 8: Tubo de PVC 

 Figura 9: Sistema de eletrodutos

 Figura 10: Perfil em PVC

 

Figura 11: Esquadria em PVC

 Figura 12: Manta de impermeabilização

Para instalações prediais de água fria, deve-se considerar as limitações de temperatura para o bom  desempenho do PVC comum, sendo esta definida em até 65 ^oC. Para o caso do CPVC (cloreto de polivinila clorado), a temperatura de trabalho pode ser estendida a até 100 ^oC, sendo este material recomendado para o uso em instalações prediais de água quente. Sobre o uso do PVC em eletrodutos, tem-se o fato destes serem antichama, sendo preferidos, com relação ao polietileno, já referido anteriormente. Ainda sobre o uso do plástico em instalações prediais, deve-se considerar a expansão térmica destes, a qual é bastante significativa, havendo procedimentos construtivos que visam contornar esta situação, como se evitar grandes trechos em linha reta, ou prever a dilatação dos tubos com o uso de juntas adequadas (deve-se atentar para o contexto de cada caso).

As juntas soldadas são realizadas geralmente por meio de solda fria, onde um produto atua como solvente, promovendo a dissolução na superfície a ser colada, e, um outro atua como adesivo. Por outro lado, as juntas elásticas são realizadas por sistema de encaixe, tipo ponta e bolsa, e, existe um anel de borracha em lugar estratégico, para promover a vedação do sistema.

Para os sistemas de impermeabilização com PVC, utiliza-se a forma flexível. Como o material é termoplástico, é facilitada a união das mantas por soldagem à quente. Dentre os requisitos de desempenho para este tipo de material nesta situação, têm-se a impermeabilidade; a resistência mecânica à tração, para que não ocorra o rasgamento; a elasticidade, de modo a acompanhar a movimentação da estrutura; a estabilidade química; a resistência à fadiga e a resistência ao puncionamento. 

A Figura 13 ilustra a disposição da manta em um sistema genérico de impermeabilização. 

Figura 13: Manta de impermeabilização, estrutura e acessórios

Finalmente, têm-se o uso do PVC transparente na forma de coberturas, e vedações. Convém considerar que a cor do PVC é atribuída normalmente à presença de pigmentos, razão pela qual este é transparente, e deve se considerar se é mais susceptível ao intemperismo, pela radiação ultravioleta. As vantagens do uso deste tipo de material nestas situações estão principalmente no baixo peso, e no custo. 

Acetato de polivinila (PVA): A polarização deste composto produz um material com baixa resistência mecânica e com uma boa adesividade. Por isso ele foi direcionado para a produção de tintas de emulsão e colas brancas.

Termofixos

Poliéster: São polímeros que permitem fazer fios dotados de grande resistência mecânica, com elevada resistência á tração e baixo coeficiente de atrito. Tem como desvantagem a de serem higroscópicas.

Borracha butílica (SBS): É composto de isobutileno e isopreno, tornando-se em um polímero flexível, termofixo, e utilizado como manta para impermeabilização, assim como reforços de fibras em concretos e argamassas impermeáveis. Enquanto utilizado como manta de impermeabilização, incide sobre este os mesmos requisitos já citados para o PVC flexível neste tipo de aplicação, e convém considerar que, sendo este termofixo, a solda por aquecimento se torna inviável, devendo ser esta realizada por meio se solventes especiais. O material apresenta bom desempenho desde -40 a 150 C.

Acrílico: O acrílico é um plástico com estrutura amorfa, elevada transparência, e resistência à radiação ultravioleta e aos ataques químicos. Quando na forma rígida, pode ser utilizado em domos (Figura 14) e vedações (Figura 15), com vantagens sobre o PVC. Existem também membranas acrílicas, utilizadas em sistemas de impermeabilização.  

 Figura 14: Domo

 

Figura 15: Sistema construtivo com elemento de vedação

Fiberglass: É o plástico composto por Poliéster e fibra de vidro. A utilização recomendada é a mesma que para o caso anterior.

Policarbonato: É obtido por reação de condensação entre o fosfogeno e o Bisfenol-A, resultando em um material de grande resistência ao impacto e às intempéries. Tem utilização similar à dos últimos citados. O Policarbonato ainda apresenta boa estabilidade dimensional e transparência.

Silicone: Este material se caracteriza por apresentar o carbono substituído pelo grupo “siloxano”, composto basicamente por silício e oxigênio. Como resultado, têm-se um material menos sensível ao calor, e com natureza orgânica-inorgânica. O silicone é repelente à água, e é um material útil na fabricação de tintas que tenham este objetivo. Além disso o Silicone apresenta propriedades de anto-aderência, elevada resistência química, resistência ao intemperismo e baixa tensão superficial. 

As aplicações do Silicone na construção estão em proteção contra umidade em paredes de alvenaria e concreto, selantes em juntas de dilatação, vedação em esquadrias.

Resinas epoxi: Um sistema epoxi se caracteriza pela necessidade de um material catalizador  para que se ocorra a polimerização. As resinas epoxi apresentam propriedades de serem estáveis, e resistentes mecanicamente, de modo a poder serem utilizadas em injeção de fissuras e trincas, união de concreto e aço em reforços, argamassa de vedação em concretos, adesivos para reparos em argamassa e concreto.

Resinas de formaldeído: é composta por Formaldeído-Aldeído fórmico em combinação com outros tipos de monômeros. Deste tipo de material são distinguidas as resinas fenólicas, aminada e melamínica. Estes materiais podem apresentar boa resistência mecânica, dureza, resistência ao risco e á abrasão. São aplicados em materiais que requerem resistência à abrasão e aos impactos, em vernizes e adesivos.

Elastômeros

Elastômeros de solução: Os elastômeros de solução têm grande aplicação no campo da impermeabilização. De acordo com VERÇOZA (1983), a borracha natural, resultante da polimerização do isopreno, apresentou grandes limitações para utilização em sistemas de impermeabilização, principalmente devido à sua fácil degradação, à vulcanização progressiva, e às dificuldades de ser aplicada como tinta. Como tentativas de se reproduzir polímeros sintéticos similares à borracha natural, mas sem as suas limitações, surgiram no mercado os produtos designados por Neoprene, resultante do acetileno e do cloro; e Hypalon, polietileno clorossulfonado. Estes materiais são normalmente polímeros dissolvidos em um solvente orgânico que, ao evaporar, deixa uma membrana formada. Convém considerar os fatores de inflamabilidade e toxidez relativos à primeira solução. O Neoprene e o Hypalon são utilizados normalmente em sistemas, onde, o Hypalon se constitue a camada externa. De modo geral, o Neoprene se apresenta com menor resistência às intempéries, e o Hypalon apresenta bom desempenho quanto à este aspecto.

As soluções ora apresentadas são moldadas no local, e, conforme PICCHI (1987), são adequadas para a impermeabilização de coberturas em cascas e abóbodas, onde, se requeira exposição às intempéries, beleza, e leveza. Deve-se considerar que estes aderem à superfície perfeitamente. 

Algumas definições oportunas

Mástiques:

Mástiques são massas resultantes de materiais poliméricos com “cargas”, de modo a se obter materiais pastosos que, ao endurecerem, conservam a plasticidade, e são aderentes à superfície onde são aplicados. Os mástiques são utilizados normalmente com o fim de calafetar juntas, rachaduras, fissuras, furos, e outras aberturas em edificações. Os mástiques podem ser à base de silicone, poliuretano, asfalto, e borracha clorada.

Resinas e emulsões:

O termo resina compreende polímeros naturais, sem adições. Algumas resinas são bastante conhecidas na construção civil, como por exemplo a de PVA (látex), as resinas acrílicas, e epoxídicas. Por outro lado, uma emulsão é uma reunião de líquidos não miscíveis entre si, por razões físico-químicas. Emulsões a partir de soluções de polímeros podem ser utilizadas onde, quando a fase líquida evapora, ocorre como resultado a formação de uma camada polimérica. Como exemplos de emulsões na construção civil têm-se as tintas, e alguns tipos de materiais para impermeabilização.

     

BIBLIOGRAFIA:

ANDRADE, J.J.O Propriedades dos polímeros Materiais de construção civil e princípios de ciência e engenharia de materiais, São Paulo, 2010, IBRACON/GERALDO ISAÍA, p1323-1350.

GUEDES, B; FIKALKAS, M.  O plástico. São Paulo, 1986, Érica, 156p.

PICCHI, F.A. Impermeabilização de coberturas. Tecnologia de edificações, n 4, São Paulo, 1987, Pini, p21-26.

VAN VLACK, L.H. Ciência dos materiais. São Paulo, 1988, Edgard Blücher, 427p.

VERÇOZA, E. Impermeabilização de construções. Porto Alegre, 1983, Sagra, 150p.

Sobre o autor:

Marco Antônio de Morais Alcantara é Engenheiro Civil formado pela Universidade Federal de São Carlos-BR, com ênfase em Engenharia Urbana (1986); Mestre em Engenharia Civil, área de concentração em Geotecnia, pela Universidade Federal de Viçosa-BR (1995); Master Génie Civil, Matériaux et Structures, pelo Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse-FR (2001); Docteur Génie Civil, Matériaux et Structures, pelo Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse-FR (2004);  e tem pós-doutorado em Estruturas pela Universidade do Porto-PT (2012). É docente da FEIS/UNESP desde 1987.