aula 6 2- metais e polímeros

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CURSO: ENGENHARIA CIVIL
DISCIPLINA: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
2022.1
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL 2022.01
Aula 6.2: MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
Metais e polímeros
Metais 
é um elemento químico que existe como cristal ou agregado de cristais no estado sólido, caracterizado pelas seguintes propriedades:
Relativa condutibilidade térmica e elétrica 
Alta dureza 
Grande resistência mecânica 
Elevada plasticidade 
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
PROPRIEDADES:
Maleabilidade:
Os metais são na sua maioria maleáveis. 
é uma propriedade que junto 
a ductilidade apresentam os corpos ao serem moldados por deformação. 
Capacidade de formar lâminas; 
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
PROPRIEDADES:
Ductilidade 
propriedade que representa o grau de deformação que um material suporta até o momento de sua fratura. 
Capacidade de formar fios.
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
PROPRIEDADES:
Condutividade 
Bons condutores térmicos e elétricos 
Destaques: Au, Ag, Al e Cu 
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
CLASSIFICAÇÃO:
CHUMBO
Aplicações 	
 Tubos e artefatos de canalizações 
Impermeabilização de coberturas; 
Chapas soldadas; 
Apoios de peças submetidas a vibrações; 
Máquinas, pontes; 
Fabricação de tintas.
Proteção contra raios-x
Empregado em tubos e artefatos para canalização, absorventes de choques. 
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CLASSIFICAÇÃO:
COBRE
Aplicações 	
Indústria de tintas (Fungicida); 
Condutores elétricos (Fios e cabos);
Instalações de água quente e de gás; 
Revestimento de paredes
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Cobre 
Usado na construção de ferragens e ornatos; 
É de difícil oxidação, 
muito duro, mas bastante flexível. 
alta condutibilidade térmica;
fechaduras, ornatos, ferragens de esquadria, metais sanitários.
Dúctil e maleável a quente. 
Pode adquirir belo polimento. 
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CLASSIFICAÇÃO:
ZINCO
Aplicações 
Fabricação de ligas 
Proteção superficial do aço 
Galvanização 
Telhas e calhas para coberturas 
Pigmento de tintas 
Torneiras, tubos e fechaduras
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
CLASSIFICAÇÃO:
ALUMINIO
 Leve e Versátil 
Excelente condutividade elétrica e térmica; 
Difícil a soldagem; 
Resistente ; 
Durável; 
Não oxida; 
Permite belo acabamento; 
Fácil manutenção.
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ALUMINIO
Aplicações 	
esquadrias (portas e janelas), 
forros,
divisórias, acessórios para banheiros, 
estruturas pré-fabricadas, 
elementos decorativos de acabamento 
Transmissão de energia elétrica. 
Lâminas e chapas, 
Telhas e fachadas 
Tintas 
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Liga metálica:
Todo produto metalúrgico proveniente da mistura ou combinação de um metal comum ou mais corpos livres 
Liga mais comum é a Liga Fe-C 
Os aços estruturais para const.civil possuem teores de C de 0,18% a 0,25%.
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
PRODUTOS SIDERÚRGICOS 
Aço 
O início e o processo de aperfeiçoamento do uso do ferro representaram grandes desafios e conquistas para a humanidade.
A produção de aço é um forte indicador do estágio de desenvolvimento econômico de um país. 
Seu consumo cresce proporcionalmente à construção de edifícios, execução de obras, instalação de meios de comunicação e produção de equipamentos.
É impossível imaginar o mundo sem o uso do aço?
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
METAIS
Os metais são elementos que tem como característica boa condutividade térmica e elétrica, em sua maioria apresentam colocação prateada ou amarelada e são muito resistentes.
Diversos produtos utilizados nas obras tem o metal como origem, entre eles o método construtivo Steel Frame, que vem tendo crescente uso nas obras brasileiras.
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
AÇOS PARA CONCRETO:
CA = CONCRETO ARMADO
CP = CONCRETO PROTENDIDO
Três grupos principais:
Aços de dureza natural laminados a quente – CA 50
Aços encruados a frio – CA 60
Aços patenting – CP
O aço é material fundamental nas construções em geral. Em um prédio ou numa casa, ele marca sua presença desde a base até os acabamentos, dando segurança e estabilidade para toda a estrutura.
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
. MATERIAIS TRADICIONAIS DA CONSTRUÇÃO CIVIL NO BRASIL
AÇOS PARA CONCRETO:
CONCRETO ARMADO
Principais propriedades:
Resistência característica de escoamento;
Limite de resistência;
Alongamento;
Dobramento;
Coeficiente de conformação superficial.
AÇOS PARA CONCRETO:
Aços para concreto protendido
 Os aços patenting são fios submetidos a processos de tratamento térmico; 
O material, após decapagem em banho de ácido, é trefilado em fieiras ao diâmetro desejado, por uma ou mais passagens.
Para alívio de tensões, reaquece-se e resfria-se rapidamente o fio, em banho de chumbo líquido para não perder o encruamento.
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
AÇOS PARA CONCRETO:
Aços para concreto protendido
Bitolas mais comuns são de 3, 5 a 9 mm.
Difícil a produção de fios de aço com Ø > 7 mm.
Grandes cargas cordoalhas compostos de 2, 3 ou 7 fios.
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OUTROS TIPOS DE AÇO:
AÇO INOXIDÁVEL: 
Estes elementos de liga, em particular o cromo, conferem uma excelente resistência à corrosão quando comparados com os aços carbono. 
Eles são, na realidade, aços oxidáveis. 
Quantidade mínima de cromo de cerca de 11% em massa. Esta película é aderente e impermeável, isolando o metal abaixo dela do meio agressivo. 
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
OUTROS TIPOS DE AÇO:
AÇO PATINÁVEL :
conhecido por pelas marcas Corten, Cosacor ou Niocor 
tipo de aço que em sua composição contem elementos que melhoram suas propriedades anticorrosivas. 
muito utilizado na construção civil, apresenta em média 3 vezes mais resistência à corrosão que o aço comum.
Uma de suas principais características é a camada de óxido de cor avermelhada que se forma quando ocorre a exposição do aço aos agentes corrosivos do ambiente.
Aplicável também na fabricação de esculturas e objetos decorativos.
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
Atividade:
Assistam ao vídeo a seguir e respondam:
O Steel Frame pode substituir o concreto armado nas construções brasileiras? 
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
O steel frame ou light steel frame é um sistema construtivo industrializado e altamente racionalizado, formado por estruturas de perfis de aço galvanizado. Seu fechamento é feito por placas, podendo ser cimentícias, de madeira, drywall, entre outros.
Estrutura composta basicamente por: fechamento externo, isolantes termoacústicos e fechamento interno.
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
Características
Limpeza do canteiro de obras
Precisão do sistema
Geração de resíduos mínima 
Construção Sustentável
Menor tempo de construção
Versatilidade
Maior controle sobre os custos
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
(6) STEEL FRAME Passo a Passo - Treinamento Veranúbia Imobiliária - YouTube
Vídeo postado no Teams
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Polímeros
Definição:
É uma macromolécula composta por muitas unidades de repetição denominadas meros, ligados por ligação covalente.
Polímeros naturais, como por exemplo, as paredes celulares
e as estruturas vitais das plantas, compostas em grande parte pela celulose. 
 Polímeros sintéticos, material relativamente recente são de uso crescente e de alta difusão na construção civil.
Breve histórico dos materiais: 
1869/1870 – primeiro plástico celuloide; 
1928 – acrílico; 
1930 – poliestireno; 
1932 – PVC e PVA; 
1938 – poliésteres; 
1940 – polietileno; 
1945 – silicone.
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
Características Tecnológicas:
Termorrígidos. 
Após o resfriamento e endurecimento, esses plásticos mantêm o formato e não conseguem voltar à sua forma original. 
São rígidos e duráveis. 
Peças de automóveis, de aeronaves e de pneus. 
poliuretano, poliéster, resinas epóxi e de fenol. 
Termoplásticos.Os termoplásticos são menos rígidos do que os termorrígidos, e podem ficar amaciados com o aquecimento, voltando à sua forma original. 
Facilmente maleáveis 
Filmes, fibras e embalagens. 
polietileno (PE), polipropileno (PP) e cloreto de polivinila (PVC).
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
Borracha ou elastômero: 
material macromolecular exibindo elasticidade em longa faixa, à temperatura ambiente. 
Ex: Neoprene, teflon, silicone, 
Plásticos:
são materiais que contém, como componente principal, um polímero orgânico sintético e se caracterizam porque, embora sólidos à temperatura ambiente em seu estado final, em alguns estágios a de seu processamento, tornam-se fluídos e possíveis de serem moldados, por ação isolada ou conjunta de calor e pressão. Esse ingrediente polimérico é chamado de resina sintética.
Fibra:
é um corpo que tem uma elevada razão entre o comprimento e as dimensões laterais, e é composto principalmente de macromoléculas lineares, orientadas longitudinalmente. 
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
Para fabricar plásticos, resumidamente os profissionais devem fazer o seguinte (em escala industrial):
1. Preparar as matérias-primas e os monômeros. 
2. Realizar reações de polimerização. 
3. Processar os polímeros em resinas de polímero finais. 
4. Fabricar produtos (moldar) com acabamento
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
A maioria dos polímeros sintéticos são compostos orgânicos de alto peso molecular, comumente chamados de plásticos. 
Plástico significa material artificial deformável. 
Para a indústria chamam-se plásticos os materiais artificiais formados pela combinação do carbono com o oxigênio, hidrogênio e outros elementos orgânicos ou inorgânicos que em alguma fase de sua fabricação apresentam-se na condição de líquidos, podendo, então, ser moldados na forma desejada, mediante o emprego de temperatura e/ou pressão. 
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
Infinitas são as possibilidades de uso dos materiais plásticos nas construções. Seu uso vai desde tubulações, fechos, caixilharias, iluminação, acessórios sanitários à 
revestimento de pisos, paredes e esquadrias, etc. 
Considerando a variedade e versatilidade dos polímeros, seria possível executar uma obra sem seu uso? Quais materiais poderiam substituí-­los?
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
https://www.youtube.com/watch?v=B9rPa3jHZIE
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
Vantagens:
o baixo peso específico, 
o fato de serem isolantes elétricos, 
a possibilidade de coloração integral do material, 
o relativo baixo custo, 
a facilidade de adaptação à produção em série e o fato de serem imunes à corrosão. 
Desvantagens:
fraca resistência aos esforços de tração,
ao impacto, 
dilatação, 
deformação sob carga,
 rigidez, 
resistência ao calor e às intempéries. 
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
Nem sempre o produto possui as características necessárias para determinada aplicação, por este motivo a polimerização pode fazer uso de aditivos, como:
estabilizantes, 
plastificantes, 
lubrificantes, 
agentes antiestáticos, 
retardadores de chama, 
pigmentos e corantes, 
agentes de expansão e espumantes, 
nucleantes, 
modificadores de impacto, 
agentes de reforço etc. 
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
Na construção civil, o PVC é o plástico de maior utilização, como em tubos e conexões para água, esgoto e eletricidade, peças de arremate como torneiras, chuveiros, perfis para azulejos, espaçadores, etc. 
Também pode ser utilizado como coberturas para solucionar problemas de luminosidade em telhados de barracões e outros. Possui alta resistência, flexibilidade, durabilidade e economia.
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
POLÍMEROS DE INTERESSE INDUSTRIAL 
PLÁSTICOS
Destacam por seu baixo preço e grande facilidade de processamento
Os principais plásticos commodities são: 
Polietileno (PE)
Polipropileno (PP)
Poliestireno (PS) 
Policloreto de vinila (PVC). 
Plásticos de engenharia, que são resinas que apresentam propriedades superiores
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
PVC 
Suas paredes lisas e o menor número de junções nas linhas dificultam o entupimento e as incrustações.
Já a espessura pequena (3,00 mm) e a facilidade de aderência com cola (junta soldada) permitem grande rendimento da mão de obra. 
nas bitolas de 40, 50, 75 e 100 mm
Uma grande variedade de materiais de conexão:
bolsas, luvas, cotovelo, curvas, junção simples 45◦, junção dupla, T’s, cruzetas, além de ralos simples e sifonados e tubos de descargas
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
Para instalações de água fria em zonas rurais, são usados tubos PVC classe 12 (6 kg/ cm²) com diâmetro de 20 a 110 mm
Para prédios ou tubos submetidos a pressões de 7,5 kg /cm² recomenda-se a série A. 
Encontrados no comércio, são de dois tipos: junta soldada (cola especial), de acoplamento e rosqueáveis.
Sob encomenda: tubos de classe 20 (10 kg/ cm²) e comprimento 6m.
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Esquadrias PVC 
Forros
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
Isolamento:
Cobertura:
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POLIESTIRENO
O poliestireno, que tem superfícies brilhantes e polidas, resiste pouco ao calor e é quebrado devido à pouca flexibilidade, é bastante utilizado em aparelhos de iluminação mais econômicos. 
Existe o polietileno de alto impacto, mais resistente, utilizado na fabricação de assentos sanitários, bancos, e peças hidráulicas (sifões, válvulas e outras).
Isolamento Térmico
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PS cristal: 
Polímero duro, com brilho e elevado índice de refração. Pode receber aditivos lubrificantes para facilitar processamento. Usado em artigos de baixo custo. 
PS resistente ao calor: 
Confecção de peças de máquinas ou automóveis, gabinetes de rádios e TV, grades de ar condicionado, peças internas e externas de eletrodomésticos e aparelhos eletrônicos, circuladores de ar, ventiladores e exaustores. 
PS de alto impacto: 
contém de 5 a 10% de elastômero (borracha).
Muito usado na fabricação de utensílios domésticos e brinquedos. 
PS expandido: 
espuma semi-rígida com marca comercial isopor®.O plástico é polimerizado na presença do agente expansor ou então o mesmo pode ser absorvido posteriormente. Aplicações: protetor de equipamentos, isolantes térmicos, pranchas para flutuação, geladeiras isotérmicas, etc. 
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
Poliestireno (PS) - APLICAÇÃO:
Características: 
• Reduz o peso da estrutura 
• Minimiza cimbramento (escoramento) 
• Possibilita lajes com carregamentos de até 2.000 kg/m² 
• Maximiza vãos e sobrecargas nas lajes 
• Fácil manuseio 
• Melhora o isolamento térmico da laje 
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
Poliestireno (PS) - APLICAÇÃO:
Características: 
A moldura, peça de EPS, é revestida por uma tela de poliéster e argamassa sintética com aditivos, que é responsável pela resistência, impermeabilidade. 
Reduz peso das molduras em 95%, sem restrições de uso, fáceis de aplicar, são resistentes e duráveis.
Molduras Decorativas:
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
Polietileno
O polietileno é o plástico mais vendido no mundo atualmente. Isso ocorre principalmente pela grande versatilidade desse material, que pode ser quase transparente ou translúcido, rígido ou flexível, natural ou pigmentado. 
Principais propriedades: 
Baixo custo; 
Elevada resistência química e a solventes; 
Baixo coeficiente de atrito; 
Baixa resistência ao calor
Macio e flexível; 
Fácil processamento; 
Excelentes propriedades isolantes; 
Baixa permeabilidade à água; 
Atóxico; 
Inodoro. 
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
É muito utilizado sob a forma de folhas em rolos, para proteção de paredes, lajes e materiais contra a chuva, cobertura de equipamentos, formação de pequenos lagos para represamento.
Polietileno (PE) - APLICAÇÃO:
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
Polietileno (PE) - APLICAÇÃO:
Caixas d´água
Mantas para isolamento acústico de pisos:
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVILNáilon
O náilon é um dos plásticos mais nobres e de melhores qualidades. Usado como reforço de telhas plásticas, em buchas de fixação e como “ferragens” para armários (dobradiças, trincos, puxadores, etc.).
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Fiberglass
O fiberglass é a combinação de vidro com resina poliéster ou com epóxi e melaminas. Convenientemente projetado, forma uma estrutura semelhante ao concreto armado em que a resina seria o concreto e as fibras de vidro as armaduras. 
Pela facilidade de moldagem é bastante utilizado na fabricação de banheiras, pisos de box, pias, reforço em conexões de PVC, reparos em tubulações de ferro fundido, como telhas e também como camada impermeabilizante em lajes. 
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
Outra aplicação importante na construção é na confecção de formas de concreto, principalmente quando existe repetição de elementos.
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
Os acrílicos são plásticos nobres, de qualidades óticas e aparência semelhante ao mais fino vidro. 
Podem ser leitosos, utilizados para difusão de luz nos aparelhos de iluminação, em domos de iluminação zenital, box de banheiro, etc.
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
As resinas alquídicas, fenólicas e vinílicas, são largamente utilizadas nas indústrias de tintas e vernizes, principalmente o PVA. 
Resinas vinílicas associadas com outros elementos, por exemplo, o amianto gera material destinado a piso de pequena espessura (paviflex). 
As resinas fenólicas são empregadas nos laminados plásticos (fórmica) e no revestimento de chapas de madeira modificada (duraplac).
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Acetato de Polivinil PVAc (PVA) 
Preparado pela polimerização do acetato de vinil. 
O PVAc é vendido como emulsão em água ou adesivos para materiais porosos, particularmente madeira. 
Colas brancas para papel e amarelas para madeira. 
Resina base para tintas de uso interior. 
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Resina Epóxi:
Epóxi ou poliepóxido - Polímero termofixo que endurece quando misturado com catalisador. 
Pinturas:
Tintas de baixa permeabilidade e alta resistência à abrasão. 
Pinturas a pó por fusão contra corrosão de vergalhões de aço p/ C.A. 
Pinturas de pisos e paredes altamente duráveis e impermeáveis. 
Adesivos epóxi: 
Suportam e endurecem sob a água. 
Adesivos estruturais ou resinas de engenharia. 
Usados onde a alta resistência é necessária. (Até 80 MPa em 24h) 
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
Resina Epóxi:
Argamassas de polímeros (sem cimento Portland): 
Argamassas de polímeros como aglomerantes, com ou sem agregados. 
Materiais de alto custo e uso limitado. 
Situações que necessitam de: 
Alta resistência mecânica (até 80 MPa em horas) 
Alta aderência (aço, concretos antigos, fibras de carbono) 
Alta resistência química (ambientes agressivos) 
MATERIAIS BÁSICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL
Resina Epóxi:
Injeção de cola epóxi em trincas: Finalidade estrutural – deixar a estrutura monolítica 
Ancoragem de armaduras com cola epóxi:
Pisos epóxi: Revestimento de alta resistência aplicado em camadas tornando o piso liso e com elevada resistência mecânica e química. Combinações de compostos poliméricos epóxis, agregados a cargas minerais.
Reforço estrutural com fibras de carbono.
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O hypalon e o neoprene são elastômeros ou borrachas sintéticas usadas para impermeabilização, apresentando boas qualidades de resistência às intempéries, à luz solar e ao calor. O hypalon é revestimento aplicado a rolo, pincel ou pulverização sobre vários tipos de superfícies, impermeabilizando. 
O neoprene possui diversas aplicações, como gaxetas, para vedação de paredes e esquadrias, em juntas de expansão e como base antivibratória.
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Silicones:
são obtidos a partir do silício e especialmente indicados para proteção de superfícies sujeitas a intempéries. 
A aplicação do silicone confere ao tijolo, reboco ou concreto uma tensão superficial sensivelmente menor que a da água. 
Esta, sem ter sua tensão superficial rompida, escorre sobre a superfície sem encharcá-la. Essa aplicação tem o nome de hidrofugação. 
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