Resumo - Materiais de Construção Civil II - Materiais betuminosos, Materiais cerâmicos e Plásticos

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MATERIAIS MATÁLICOS
Para que fosse diminuídas a quantidade de barras de metal usadas em concreto armado, surgiram as barras de aço com nervuras transversais, verticais e inclinadas.
Ligas metálicas: -latão: cobre e zinco; - aço carbono: ferro e carbono; - bronze: cobre e estanho; -ferro fundido: ferro e carbono.
- o aço é um dos mais utilizados, devido a suas propriedades, abundancia, produção e preço.
METAL: elemento químico que existe como cristal ou agregado de cristais, no estado sólido, alta dureza; grande resistência mecânica; elevada plasticidade (grandes deformações sem ruptura); relativamente alta condutibilidade térmica e elétrica.
-aço-carbono: ligas de ferro-carbono contendo de 0,008% até 2,11% de carbono, além de outros elementos devido ao processo de fabricação.
	- aços com baixo teor de carbono, com C<0,3%: possuem grande ductilidade, bons para trabalhos mecânicos e soldagem. Não são aço temperáveis. 
	-aços com médio teor de carbono, com 0,3%<%C<0,7%: são utilizados em engrenagens. São aços que possuem boa tenacidade e resistência. (revenidos e temperados).
	-aços de alto teor de carbono, com %C>0,7%: possuem grande dureza e resistência após a têmpera e são utilizados em molas, engrenagens.
-aço-liga: aços carbono que contém outros elementos de liga, ou teor residual acima dos normais.
	-aços de baixo teor de ligas (<8% de elementos de liga);
	-aços de alto teor de ligas (>8% de elementos de liga)
-aços micro ligados: desenvolvidos com baixos teores de carbono e com adições de Mn e de outros elementos. Maior resistência mecânica quando comparados com aços de baixo teor de carbono, ductilidade e a soldabilidade. Melhor resistência à corrosão, melhor a resistência ao choque e a fadiga. Elevar a resistência sem perder a ductilidade.
FATORES QUE ALTERAM AS PROPRIEDADES DO AÇO: 
- composição química: carbono-> aumenta a dureza e a resistência, reduz a ductilidade e a soldabilidade.
- histórico termomecânico do material;
-geometria;
-temperatura;
-estado de tensões;
- velocidade de deformação.
MINERAÇÃO: colheita do minério. Purificação: -processos mecânicos: trituração, levigação, flotação (espuma). – processos químicos: ustulação (aquecimento sob forte jato de ar) e calcinação (aquecimento sob fogo direto).
EXTRAÇÃO DO METAL PURO: - redução: com o auxilio de carbono e óxido de carbono em altas temperaturas tem-se o metal puro ou quase puro em fusão. – precipitação química: reações químicas que resultam o metal puro. – processo eletrolítico: é empregado em minérios que podem ser dissolvidos em água.
NATIVOS: ouro, platina, prata, cobre, mercúrio, ferro meteórico.
COMPOSTOS: combinações com outros elemento, formando: -óxidos Fe2O3;hematita; sesqui-óxido de ferro; - sulfetos Fes; pirita; sulfeto de ferro; - hidratos Fe(OH)3; hidrato férrico; - carbonatos FeCO3; siderita; carbonato férrico.
LIGAS: é a mistura de um ou mais metais ou outros elementos. Deve ter composição cristalina e comportamento de metal. As propriedades importantes para a construção civil são: sólidos a temperatura ordinária; porosidade não aparente; brilho característico; densidade de 2,56 a 11,45 sendo que a platina atinge 21,30; dilatação de 0,10 a 0,03 mm/m/C e condutibilidade térmica 1,006 a 0,080 calorias/gramas/s/cm/C; bons condutores; resistência à tração, obtida a tração axial.
Resistência à tração = F/S
Alongamento= (L-Lo)/Lo
Densidade de estricção= (S – So)/ So
S= seção estrita (afinada)
RESISTENCIA AO CHOQUE: resistência à ruptura sob ação de uma carga instantânea.
DUREZA: ensaio através de uma esfera de aço que vai penetrar o material.
FADIGA: a causa da ruptura à fadiga é a desagregação da coesão entre os cristais, reduzindo a resistência.
CORROÇÃO: depende de vários fatores.
ALUMINÍO: o principal minério é a bauxita. Bastante resistente à corrosão. Condutibilidade inferior a do cobre, porem bastante utilizado para altas tensões. Fios e cabos elétricos, coberturas, revestimentos, esquadrias.
COBRE: com o estanho forma o bronze (liga dura e resistente). Cobre-se com uma camada de óxido e carbonato, formando o azinhavre, que protege o núcleo do metal. Boa condutibilidade elétrica e térmica, ductilidade, maleabilidade e resistência. Circuitos elétricos, tubulações.
CHUMBO: pouco abundante na crosta terrestre (0,20%). Muito usado em ambientes radioativos. Formando liga com o antimônio tem grande dureza e baixo ponto de fusão. Absorventes de choque.
ZINCO: muito utilizado em ligas. Zincagem: proteção contra a corrosão. Tubos, conexões, torneiras, fechaduras (latão – cobre + zinco).
FERRO: siderurgia é a metalurgia do ferro.
Aço forjado ou doce %C<0,20%; aço 0,20<%C<1,7; ferro fundido 1,7<%C<6,7.
CRISTALIZAÇÃO: quando os átomos dispõe-se regularmente segundo 3 direções preferenciais. 
SÓLIDOS AMORFOS: irregulares. metal fundido. Na solidificação a estrutura começa a formar cristais, que entram em contato uns com os outros e com as paredes do recipiente. Assim este contato impede que os cristais tenham forma regular, formam grãos poligonais. O resultado da solidificação é uma massa de grãos.
SOBREFUSÃO: diferença da temperatura do ponto de fusão e o ponto de solidificação. Para metais puros é inexistente. 
SISTEMA CRISTALINO: divisão geométrica do espaço por superfícies planas continuas (planos cristalinos). Planos de clivagem são planos cristalinos com baixa resistência ao cisalhamento. 
RETICULOS CRISTALINOS BRAVAIS: são as configurações básicas que resultam da combinação dos sistemas de cristalização com a disposição das partículas em cada uma das células unitárias (unidade pela qual ela repete) de uma estrutura cristalina.
FATOR DE EMPACOTAMENTO = volume dos átomos no interior da célula/ volume total da célula
GEOMETRIA DOS SISTEMAS CRISTALINOS
Cúbica de corpo centrada (CCC)= os centros dos círculos estão nos cantos do cubo. a= 4r/esq3; FE=0,68
Cúbica de face centrada (CFC) = a metade da circuferencia esta centrada na face do cubo. a=4r/esq2; FE = 0,74
Hexagonal compacta
COMPORTAMENTO DA ESTRUTURA CRITALINA DO FERRO COM O AUMENTO DA TEMPERATURA : 1539-1390 CCC; 1390 – 910 CFC; 910 – 0 CCC.
Deformações nos metais: correspondem ao deslocamento do reticulado. Quando a deformação é plastica, a mesma acontece nos planos de clivagem (deformação permanente).
Propriedades dos metais: 
-constantes físicas (densidade);
-propreidades elétricas e magneticas;
- caracteristicas mecanicas.
Menor massa especifica: magnesio
Maior massa especifica: mercurio liquido
Menor ponto de fusao: chumbo
Maior ponto de fusao: ferro
Menor condutibilade termica: chumbo
Maior condutibilidade termica: cobre (1)
ESCOAMENTO: é a fase do ensaio de tração a qual o metal deforma-se mesmo sem o acrescimo de carga. São deformaçoes de natureza plastica. Os graficos podem mostrar o escoamento nitidamente ou não. (Te é o limite entre a fase elastica e a plastica).
DUCTILIDADE: é a capacidade de se transformar em fios, por esforço de tração.
MALEABILIDADE: é a capacidade de se transformar em laminas, por esforço de compressao.
TENACIDADE: quantidade de energia que um material pode absorver antes de fraturar. Contrario de fragilidade. 
DUREZA: propriedade de um material de resistir À penetração de outro material. DE RISCO: possibilidade dos materiais se riscarem mutualmente.
CORROSÃO: tendecia de o metal voltar ao seu estado original. A forma mais estavel é o mineral. Processo de destruição total, parcial, superficial ou estrutural de determinado material causado pela açao do meio. O efeito principal vem do oxigenio. – ELETROQUIMICA: mais comum, geralmente em presença de agua. Formação de ferrugem. – QUIMICA: ataque quimica diretamente. agente poluentes. –ELETROLÍTICA: aplicação externa de uma corrente eletrica. Não é espontaneo. Causados por correntes de fuga. 
A armadura no interior do concreto encontra-se protegida química e fisicamente. A fase aquosa contida nos poros fornece a proteção química, pois possui alta alcalinidade, favorecendo a formação de uma camada de óxidosde ferro estáveis, compacta e aderente sobre a superfície do aço, chamada de camada de passivação. A proteção física se deve ao concreto de cobrimento, o qual impede a penetração de agentes agressivos desencadeadores da corrosão. 
CONTATO DE DOIS METAIS: o de maior potencial tende a corroer o de menor.
LIGAS: critais de diferentes composições em contato.
ENCRUAMENTO: a zona comprimida diminui o potencial e torna-se anódica – perde eletrons.
RECOBRIMENTO DO METAL
ANODIZAÇÃO: produção de uma camada protetora de óxido de camada controlada, com aspecto trasnparente e portanto permite manter o aspecto original do metal.
FOSFATIZAÇÃO: é um processo de proteção de metais que consiste em recobrir as peças metálicas com fosfatos neutros e mono fosfatos. Depositam-se sobre a superficie metalica sob a forma de fina camada de cristais.
POR PELÍCULA METÁLICA: no caso do ferro, a proteção contra corrosão mais comum é feita pela deposição de zinco metálico. O zinco possui a característica de oxidar mais rápido que o ferro. Enquanto houver zinco, o ferro não será oxidado.
ENSAIOS MECÂNICOS: determina elasticidade, limite de escoamento, resistência, alongamento de ruptura. Admite-se que o comportamento à compressão é o mesmo que para a tração, desde que seja afastada a possibilidade de flambagem.
DOBRAGEM: a estrutura cristalina é modificada sem haver rompimento. Fissuramentos na parte convexa.
ENSAIOS DE IMPACTO: evidencia a tenacidade (uma massa cai de uma certa altura), determina a energia cinética que a peça absorveu.
ENSAIO DE FADIGA: quando existem solicitações cíclicas e o numero de ciclos é grande, o metal pode se romper para uma tensão menos que o limite de resistência, o que caracteriza a fadiga. A resistência de uma peça diminui com o aumento do numero de ciclos. Existe o limite de duração que é a tensão para a qual o metal não se rompe, independente do numero de ciclos.
NO ROMPIMENTO POR SOLICITAÇÃO ESTÁTICA há uma grande deformação plástica. A superfície na seção de ruptura apresenta sedosa e fibrosa devido ao grande alongamento sofrido. A seção é reduzida (estricção).
O ROMPIMENTO POR FADIGA é caracterizado por uma ruptura que começa numa fenda devido a um defeito local ou à concentração de tensões. Essa fenda se propaga até o rompimento da peça.
Aços para a construção civil possuem em geral teores de carbono menores que 0,30%.
AÇOS LIGAS – AÇOS ESPECIAIS: contem outros elementos com teores acima dos considerados normais: aços ternários; aços quaternários; aços complexos.
PROCESSOS DE FABRICAÇÃO:
FUNDIDO: é o processo de fabricação de peças metálicas que consiste essencialmente em encher com metal liquido a cavidade de um molde com formato e medidas correspondentes aos da peça a ser fabricada.
FORJADO: processo de conformação mecânica em que o material é deformado por martelamento ou prensagem, é empregado para a fabricação de produtos acabados ou semiacabados de alta resistência mecânica, destinados a sofrer grandes esforços e solicitações em sua utilização.
LAMINADO: processo de conformação mecânica pelo qual um ligote de metal é forçado a passar por entre dois cilindros que giram em sentidos opostos, com a mesma velocidade. Assim consegue-se a redução da espessura do metal a cada passe de laminação.