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Trabalho de Ciência dos Materiais

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Aluno: Pedro Ramur Goulart 
Disciplina: Ciência dos Materiais
Turma: 1ENG32D (noite)
Título: Materiais Compósitos
(Concreto Armado)
Índice
Introdução
 Conceitos Básicos dos materiais compósitos direcionado ao Concreto Armado.
Estrutura básica dos matérias que compõem o concreto armado.
O Concreto Armado
4.1- O Cimento
4.2- O Aço
Considerações Finais
Bibliografia
Introdução
Esse trabalho tem como objetivo abordar o material compósito “Concreto Armado” desde a estrutura básica dos materiais que o compõe até o material final.
Antes de tudo, vale citar que o concreto armado possui grande importância para a construção civil no Brasil, sendo ele a base para praticamente todas as construções.
Em um resumo histórico breve, o concreto armado já era conhecido pelos romanos e aplicado em suas construções. Em meados de 1796, tendo seus primeiros aperfeiçoamentos e assim seguindo as evoluções e aperfeiçoamentos do concreto armado até os dias de hoje.
Conceitos Básicos dos materiais compósitos direcionado ao Concreto Armado.
São constituídos por dois materiais ou mais e tendo como características principais: os materiais não serem solúveis entre si, serem compatíveis quimicamente e possuírem propriedades mecânicas complementares.
O próprio concreto armado que é composto de Matriz Cerâmica e Matriz Metálica.
Estrutura básica dos materiais que compõem o Concreto Armado.
O concreto armado é composto basicamente de duas Matrizes:
3.1- Cerâmica: o cimento.
Características básicas da matriz cerâmica direcionada ao cimento:
É composta de argila e calcário.
Possuindo a matriz cerâmica ligações iônicas como principais e/ou covalentes. 
Microestrutura cristalina complexa ou microestrutura vítrea (amorfa).
Alta rigidez, alta dureza.
Quimicamente estáveis e no caso do concreto armado, muito resistente a ambientes severos de acordo com cada tipo de cimento.
Alto ponto de fusão que com isso lhes confere alta resistência a elevadas temperaturas.
Mau condutor elétrico e de calor.
Baixa resistência a forças de tração (atualmente estão em desenvolvimento aditivos para o cimento em que altera sua plasticidade).
3.2- Metálica: o aço das armaduras.
Características básicas da matriz metálica direcionada ao concreto armado:
2.1- Ligações atômicas metálicas (compartilhamento de elétrons livres)
2.2- Microestrutura cristalina CCC ou CCF (dependendo do tratamento seja abaixo, no limite ou acima da temperatura crítica de fusão).
2.3- Alta plasticidade (ductibilidade que também varia de acordo com o tratamento térmico que sofre o aço e a sua aplicação).
2.4- Resistência a deformações por forças de tração e compressão.
2.5- Tenacidade (alta resistência a trincas).
2.6- Suscetível a corrosão (ativa quimicamente).
O Concreto armado.
4.1- O cimento.
Como já citado acima, o concreto armado é composto de matriz cerâmica e matriz metálica.
É importante citar que no Brasil o cimento Portland é o mais utilizado nas construções e tendo 2 processos básicos em sua fabricação.
O cimento Portland é composto de diversos materiais cerâmicos de acordo com cada tipo e aplicação e seu processo básico de fabricação sendo como o descrito abaixo:
São dois processos distintos que são realizados para obter 2 materiais que compõem o cimento portland: O clínquer portland e a pozolana
Processo de Fabricação do Clínquer Portland
Após a extração, o calcário é britado e secado até se obter no máximo de 2% de umidade.
São adicionados ao calcário, areia e outros materiais cerâmicos que são analisados quimicamente e misturados de maneira proporcional a se obter um composto conhecido como farinha.
A farinha é submetida a um processo de homogeneização por ar comprimido e logo após estocada em silos.
Após estocagem, a farinha é posta em um forno rotativo e submetida a uma temperatura aproximada de 1450° C e o produto final obtido é conhecido como clínquer Portland.
São as responsáveis pela dosagem dos materiais  componentes do concreto (MCC's) e sua transferência para o caminhão betoneira.
 
Neste tipo de central, a mistura e a homogeneização do concreto são feitas no próprio caminhão, antes de prosseguir para a obra.
 
Processo de fabricação da Pozolana.
Coloca-se a argila in natura em forno rotativo e submetendo a uma temperatura de aproximadamente 750° C.
Após esse processo se obtém a argila calcinada conhecida como pozolana.
Processo final: a fabricação do cimento portland.
Mistura-se o clínquer e a pozolana, juntamente com gesso e são moídos em proporções controladas para se obter o cimento Portland.
Tabela de Composição dos cimentos Portland
	Cimento Portland (ABNT)
	Tipo
	Clínquer + Gesso (%)
	Escória siderúrgica (%)
	Material pozolânico (%)
	Calcário (%)
	CP I
	Comum
	100
	-
	-
	-
	CP I - S
	Comum
	95-99
	1-5
	1-5
	1-5
	CP II - E
	Composto
	56-94
	6-34
	-
	0-10
	CP II - Z
	Composto
	76-94
	-
	6-14
	0-10
	CP II - F
	Composto
	90-94
	-
	-
	6-10
	CP III
	Alto-forno
	25-65
	35-70
	-
	0-5
	CP IV
	Pozolânico
	45-85
	-
	15-50
	0-5
	CP V - ARI
	Alta resistência inicial
	95-100
	-
	-
	0-5
Segue abaixo tabela de classificação do cimento Portland de acordo com os tipo s e utilização.
4.2- O Aço
O aço para concreto armado é composto basicamente da liga ferro-carbono que na prática é umas das mais versáteis ligas metálicas permitindo diversos tipos de tratamento.
 O aço para construção civil possui 2 divisões de classificação de acordo com seu processo de fabricação:
Aços tipo A
Processo de fabricação por laminação a quente e sem deformação a frio posteriormente ou por laminação a quente com trabalho a frio (encruamento).
São fabricados com diâmetro nominal igual ou maior a 5mm ao qual são denominados barras de aço.
Aços tipo B
São fabricados pelo processo de laminação a quente e com posterior trabalho a frio (trefilação, estiramento ou processo equivalente).
São fabricados com diâmetro nominal de 5,0mm; 6,3mm; 8,0mm; 10,0mm e 12,5mm. 
São denominados fios de aço. 
Informações adicionais importantes:
 
 	As barras de aço de diâmetro nominal igual ou superior a 10 mm deverão apresentar marcas de laminação, identificando o produto e a categoria do material.
 
As de diâmetro nominal inferior a 10 mm e os fios serão identificados por cores, (pintura do topo).
 
As barras e fios de aço também são classificados em categorias de acordo com seu potencial de escoamento.
A unidade de medida dessa classificação é de Kgf/mm² e as classificações divididas em Aço CA 25; CA 40; CA 50 ou CA 60.
Considerações Finais
O concreto armado é um material compósito essencial a construção civil brasileira e sendo a união de duas matrizes, cerâmica que possui grande resistência as forças de compressão e a metálica que possui grande resistência a forças de tração, sendo assim, formando um material compósito de grande resistência as duas forças que uma edificação está mais exposta.
 
Bibliografia:
Matéria de aula.
Internet
www.ct.ufpb.br/dec/material/.../ESTRUTURASDECONCRETOI.doc
http://www.ecivilnet.com/artigos/cimento_portland_composicao.htm
http://www.portaldoconcreto.com.br/index.php?lingua=1&pagina=aco
http://boardriding.br.tripod.com/index4.html 
http://cdcc.usp.br/ciencia/artigos/art_22/aco.html
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