Madeiras e Aço na construção

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USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL E DO AÇO PARA CONCRETO
Prof. Ms Fred Borges da Silva
Centro Universitário Moura Lacerda
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USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
Introdução
Classificação das Madeiras
Estrutura das árvores
Produção das madeiras para construção
Propriedades físicas da madeira
Propriedades mecânicas da madeira
O uso de madeiras em Formas
Defeitos nas madeiras para construção
Secagem da madeira
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USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
INTRODUÇÃO
Provavelmente, o material de construção mais antigo devido dada a sua disponibilidade e facilidade de manuseio
Excelente relação resistência/peso
Facilidade de manuseio e fabricação de diversos produtos industrializados
Além do uso em formas para concretos, tem aplicações para usos estruturais em telhados, andaimes, forros, esquadrias, pisos e revestimentos além de uso estrutural para grandes vãos na forma de madeira colada, bem como laminada, entre outros.
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USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
INTRODUÇÃO
VANTAGENS
Provavelmente, o material de construção mais antigo devido dada a sua disponibilidade e facilidade de manuseio
Na flexão resiste tanto a esforços de tração como de compressão;
Baixo peso próprio e grande resistência mecânica;
Grande capacidade de absorver choques;
Boas características de isolamento térmico e acústico;
Grande variedade de padrões;
Facilidade de ser trabalhada;
Ligações fáceis e simples
Custo de produção reduzido  reservas renováveis.
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USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
INTRODUÇÃO
DESVANTAGENS
Material heterogêneo e anisotrópico;
Formas limitadas: alongadas e de seção transversal reduzida;
Deterioração fácil;
Combustível;
Variações volumétricas x Variação de umidade
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USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
INTRODUÇÃO
Madeira
Madeira
para fibra
papéis
Açucares, 
Álcoois, resinas
Árvore
em pé
Resinagem
Compensado
Peças Estruturais
Aglomerados
rayons
Madeira roliça
Madeira laminada
Madeira Serrada
Aparas
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USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
CLASSIFICAÇÃO DAS MADEIRAS
MADEIRAS DURAS
Do grupo das angiospermas ou dicotiledôneas (com folhas achatadas e largas) de crescimento lento. Também designadas frondosas, folhosas, ou na denominação brasileira, “arvores de madeira de lei”. Ex: peroba, ipe, carvalho, etc
MADEIRAS MACIAS
Do grupo das gminospermas (arvores com folhas na forma de agulhas – coníferas). As gminospermas não produzem frutos, tem suas sementes (pinhas) descobertas. Possuem crescimento rápido. Ex: pinheiro do paraná, pinheiro bravo, pinheiro americano.
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USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
ESTRUTURA DO CRESCIMENTO DAS ÁRVORES
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USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
ESTRUTURA DO CRESCIMENTO DAS ÁRVORES
Casca
Protege as árvores contra agentes externos
Camada cortiçal, líber ou floema (transporta a seiva elaborada)
Câmbio
Tecido merismático (em constante transformação)
Açúcares e amidos; e
Celulose e lignina (anéis de crescimento)
Lenho
Parte resistente das árvores 
Alburno, células atuantes, conduzem a seiva bruta
Cerne, células impregnadas de lignina, resinas e taninos, mais denso
Raios medulares
Transportam e armazenam a seiva
São desenvolvimentos transversais e radiais
Realizam uma amarração transversal das fibras
Inibem em parte a retratilidade
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USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
PROPRIEDADES QUÍMICAS
Celulose  60%
Lignina  28%
Outras substâncias  12%
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Falquejo
Redução a seções aproximadamente retangular
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
PROPRIEDADES QUÍMICAS
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Desdobro
Obtenção de peças estruturais de madeira maciça
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
PRODUÇÃO
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USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
PRODUÇÃO
Laminados
Lâminas de madeira > material produzido pela ação de corte através de uma “faca específica” em peças variando de 0,13 a 6,35 mm de espessura
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USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
PRODUÇÃO
Laminados
Madeira Laminada colada – é um produto estrutural, formado por associação de lâminas de madeira selecionada, coladas com adesivo e sob pressão. As fibras tem direções paralelas
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USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
PRODUÇÃO
Outros processos de produção de chapas de Madeira
Madeira transformada reconstituída - A madeira reconstituída é formada pela reaglomeração da madeira reduzida a fibras. Essas fibras são unidas sob pressão, sem a adição de ligante, apenas por intermédio da lignina que as fibras contêm. As vantagens que esse material apresenta são: homogeneidade; resistência mecânica; durabilidade; permite ser cortado, furado, estampado, curvado, dobrado e colado; superfície externa lisa e plana, ótima para receber pintura e revestimento; qualidade e propriedades iguais em todas as direções relativas ao plano da chapa. 
Madeira transformada aglomerada - É formada pela reaglomeração de madeira reduzida a pequenos fragmentos, birutas (aparas de madeira), maravalhas (lascas e cavacos) ou flocos. As chapas de madeira aglomerada são homogêneas (sem veios ou nós), fabricadas com partículas de madeira ou outros materiais, aglutinados por meio de uma resina e, em seguida, prensados sob altas temperaturas. Durante o processo de produção, são adicionados diversos produtos químicos para evitar o mofo, a umidade, o ataque de insetos e aumentar a resistência ao fogo. As vantagens do uso das madeiras aglomeradas são: permite revestimento de um ou dois lados; é resistente à flexão e à ruptura, absorção de som e retenção de calor; posição sem direção definida das superfícies das partículas, aumentando a resistência. 
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USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
PRODUÇÃO
Outros processos de produção de chapas de Madeira
Aglomerado - A chapa de aglomerado é formada por três camadas de densidades diferentes. Suas duas camadas externas são duras, densas, compactas, lisas, com espessuras iguais e de partículas finas. Sua camada interna é menos densa e possui porosidade suficiente para absorver as tensões. 
MDF - MDF (Medium Density Fiberboard) é uma chapa de fibra de média densidade, na qual, por um processo de alta temperatura e emprego de pressão, fibras de madeira são aglutinadas por resinas sintéticas. Para a obtenção das fibras, a madeira é cortada em pequenos cavacos que, em seguida são triturados por equipamentos denominados desfibradores. Podem também ser executadas junções com vantagens em relação à madeira natural, já que não possui nós, veios reversos e imperfeições típicas do produto natural. 
OSB - O OSB é um painel estrutural, produzido a partir de partículas (strands) de madeira, sendo que a camada interna pode estar disposta aleatoriamente ou perpendicular às camadas externas. A diferenciação em relação aos aglomerados tradicionais se refere à impossibilidade de utilização de resíduos de serraria na sua fabricação. Além disso, possuem um baixo custo, e as suas propriedades mecânicas e físicas se assemelham às da madeira sólida, podendo substituir plenamente os compensados estruturais.
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1- Umidade
Grande importância pois todas as propriedades mecânicas variam com o teor de umidade
A água na madeira verde:
Água de constituição das células vivas
Não é alterada pela secagem;
Água de adesão ou impregnação
Satura as paredes da célula
Água de capilaridade ou livre
Enche os canais do tecido lenhoso
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
PROPRIEDADES FÍSICAS
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Fazendo-se a secagem por exposição ao ar, começa a evaporar a água de impregnação ou adesão, até um ponto de equilíbrio entre a umidade do ar e a da madeira
A remoção da água de adesão é acompanhada de variações volumétricas
Teor de umidade da madeira seca ao ar - 12 a 18%
Referência para determinação das características físicas e mecânicas: 
Teor de umidade normal internacional igual a 15%
Ponto de Saturação das Fibras (PSF)
É o ponto onde a madeira perdeu toda a água livre
Não existe água livre mas as paredes e ostecidos estão saturados e inchados
A remoção da água livre não causa alteração de volume
PSF  30% (variável em função da espécie)
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
PROPRIEDADES FÍSICAS
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Abaixo de 23% de umidade pode-se considerar que a madeira está ao abrigo do ataque dos agentes de destruição (fungos e bactérias) 
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
PROPRIEDADES FÍSICAS
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Retratilidade
2- Retratilidade
É a propriedade da madeira de alterar suas dimensões e o volume quando o seu teor de umidade varia entre o estado anidro e o estado de saturação (impregnação) dos tecidos celulósicos.
Volumétrica
Linear
Axial
Radial
Tangencial
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
PROPRIEDADES FÍSICAS
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2- Retratilidade
 Contração volumétrica total 
 perda % em volume, quando a madeira passa do estado verde ao estado anidro 
 corpos de prova 2 x 2 x 3 cm
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
PROPRIEDADES FÍSICAS
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2- Retratilidade
Coeficiente de retratilidade volumétrica - % de variação do volume para a variação de 1% da umidade
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
PROPRIEDADES FÍSICAS
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RETRATILIDADE SOFRIDA DURANTE A SECAGEM
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Retratilidade de madeiras
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Retratilidade de madeiras
Olho de Passarinho - EUA
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Retratilidade de madeiras
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Retratilidade de madeiras
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3- Massa específica aparente
É o peso por unidade de volume aparente da madeira, a um determinado teor de umidade
Obtido pela pesagem e determinação do volume aparente de C.P. 2 x 2 x 3 cm, retirado de todo o diâmetro e comprimento da tora
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL PROPRIEDADES FÍSICAS
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3- Massa específica aparente
Peso, massa específica e volume estão intimamente ligados
A definição da massa específica deve ser em um teor de umidade padronizado
Umidade normal = 15%
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL PROPRIEDADES FÍSICAS
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CLASSIFICAÇÃO DAS MADEIRAS PELA MASSA ESPECÍFICA
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MASSA ESPECÍFICA APARENTE DE ALGUMAS ESPÉCIES NACIONAIS, H = 15%
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4- Condutibilidade Elétrica
Bem seca, a madeira é um excelente material isolante de elevada resistividade; quando úmida, é condutora. Suas características isolantes podem ser melhoradas pela impregnação, sob pressão, de resinas, baquelita etc., processo que melhoram também suas caraterísticas mecânicas. 
5- Condutibilidade Térmica
A madeira é, termicamente, um mau condutor: sua estrutura celular aprisiona numerosas pequenas massas de ar e está composta principalmente de celulose, que é a má condutora de calor.Chama-se coeficiente de condutibilidade térmica ou de transmissão de calor de um material, o numero K e quilocalorias que atravessa 1m² de parede desse material durante uma hora, por metro de espessura e por grau de diferença de temperatura entre as duas faces da parede? 0,04 para materiais muito isolantes; 0,1 para madeiras em geral 0,5 a 1,0 para alvenarias de tijolos; 2 e 3 para pedras naturais; 50 para o aço; 300 para o cobre.
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL PROPRIEDADES FÍSICAS
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6- Condutibilidade Sonora
As madeiras, em geral, são contraindicadas para isolamento acústico, mas são bons materiais para tratamento de absorção acústica. 
7- Resistência ao Fogo
As madeiras, em geral, são propagadoras de fogo e são considerados materiais combustíveis sólidos. O que ocorre entre 275º C e 300º C. É possível melhorar estas características com o uso de retardantes do fogo, à base de fosfatos ou silicatos, para pintura superficial ou impregnação sob pressão.
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL PROPRIEDADES FÍSICAS
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Esforços principais, exercícios no sentido das fibras, relacionados com a coesão axial do material:
Compressão, tração, flexão estática, flexão dinâmica e cisalhamento
Esforços secundários, exercidos transversalmente às fibras, relacionados com a sua coesão transversal:
Compressão, torção, fendilhamento e tração.
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL PROPRIEDADES MECÂNICAS
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1- Compressão axial de peças curtas
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL PROPRIEDADES MECÂNICAS
O módulo de elasticidade à compressão é calculado para o valor limite de proporcionalidade da curva (tensão x deformação unitária).
ep
sp
sc
ec
E = sp/ep
sp = 2/3 sc
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2- Compressão axial de peças longas (flambagem)
fl = resistência à compressão afetada pelo fenômeno da flambagem.
Menor é a resistencia à flambagem quanto menor o indice de esbeltez da peça:
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL PROPRIEDADES MECÂNICAS
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3- Tração Axial
Estrutura fibrosa da madeira presta-se particularmente aos esforços de tração axial (raramente rompe por tração pura)
t = (2 a 4) x c
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL PROPRIEDADES MECÂNICAS
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4- Flexão Estática
MB-26: Corpo de prova  2 x 2 x 30 cm
Madeira verde e seca ao ar
Carga aplicada diretamente por um cutelo, no centro do vão biapoiado, de 24 cm, tangencialmente aos anéis de crescimento
Tração na porção inferior longitudinal da peça
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL PROPRIEDADES MECÂNICAS
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5- Flexão Dinâmica (Resiliência)
A resiliência é o trabalho necessário para romper um corpo de prova mediante a aplicação de um choque
Caracteriza a fragilidade do material
O esforço é realizado por um choque aplicado no centro do vão, com um pêndulo de Charpy
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL PROPRIEDADES MECÂNICAS
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6- Compressão Transversal
Aplicação do esforço de compressão no sentindo normal as fibras da madeira:
Limite de elasticidade
Limite de resistência
Módulo de elasticidade.
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL PROPRIEDADES MECÂNICAS
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7- Fendilhamento
É um esforço de tração transversal, aplicado na extremidade de uma peça entalhada a fim de deslocar as fibras
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL PROPRIEDADES MECÂNICAS
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8 - Cisalhamento
Esforços que provocam o deslizamento de um plano sobre outro
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL PROPRIEDADES MECÂNICAS
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9- Dureza
Resistência à penetração localizada
Dureza Janka
Corpo de prova de 6 x 6 x 18 cm
Esfera com superfície média de 1 cm2
Mede-se a força necessária para cravar a esfera na madeira
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL PROPRIEDADES MECÂNICAS
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USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL EX. FORMAS
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USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL EX. FORMAS
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USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL EX. FORMAS
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1. De crescimento:
Nós - É a porção basal de um ramo que se encontra embebida no tronco ou peças de madeira, provocando na sua vizinhança desvios ou a descontinuidade dos tecidos lenhosos. 
Nó vivo: corresponde a época em que o ramo esteve fisiologicamente ativo; 
Nó morto: corresponde a um galho que morreu e deixou de participar do movimento do tronco; 
Nó solto: nó circular com grande parte dos tecidos já mortos que, devido à falta de aderência aos tecidos adjacentes e diferenças no comportamento de contração cai no momento da secagem. 
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL DEFEITOS
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1 – De Crescimento
Ventos. São deslocamentos, separações com descontinuidade, entre fibras ou entre anéis de crescimento. Provocados, durante a vida do vegetal, por paralizações de crescimento, golpes ou ações dinâmicas. 
Desvio de veios, fibras torcidas. Dois tipos de falhas principais podem ocorrer devido à natureza da madeira. A primeira delas está relacionada com o encurvamento do tronco e dos galhos durante o crescimento da árvore, alterando o alinhamento das fibras e podendo influenciar na resistência. Outro fator a ser observado é a presença de alburno, que apresenta valores de resistência menores. 
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL DEFEITOS
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2. De produção:
Desdobro mal conduzido
3. De secagem:
Rachaduras, fendas e fendilhamento; e
Abaulamento, arqueamento, curvatura e curvatura lateral
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL DEFEITOS
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4. De deterioração:Apodrecimento;
Bolor; e
Furo de inseto
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL DEFEITOS
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Secagem natural
A metade da umidade é evaporada em 30 dias
Atinge-se o equilíbrio higrométrico em 90 a 150 dias
Secagem artificial  em estufas
Vantagens
Rapidez de secagem
Menores imobilizações de estoque e de capital
Teor de umidade final homogêneo
Menor perda de material
Esterilização do material  fungos e insetos
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL SECAGEM
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Mecanismos de perda de água
Água de capilaridade
Água de impregnação
Diferença entre a tensão de vapor de água saturante que impregna as paredes celulares na temperatura em que se encontram e a tensão de vapor de água do ambiente na temperatura em que se encontra
Parcela de água em combinação coloidal com a própria substância da madeira
Evaporação superficial x difusão da umidade
Equilíbrio higroscópio
Curvas de secagem 
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL SECAGEM
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Estufas de Secagem
Fonte de calor
Dispositivo de umidificação
Dispositivo de circulação de ar
Esquema de funcionamento
Determina se o teor de umidade da madeira
Regulam-se a temperatura e a umidade da estufa para uma umidade de equilíbrio higroscópio imediatamente inferior
Repetem-se as operações sucessivamente
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL SECAGEM
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CLASSIFICAÇÃO DAS MADEIRAS EM FUNÇÃO DA SECAGEM 
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL SECAGEM
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ESTUFAS DE SECAGEM 
USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL SECAGEM
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AÇO PARA CONCRETO
Introdução
Tipos de Aço
Propriedades físicas e mecânicas do aço para concreto armado
Ensaios, verificações e manuseio do aço para concreto armado
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Processo de obtenção do aço, desde a chegada do minério de ferro até o produto final a ser utilizado no mercado.
Aço: liga metálica composta principalmente de ferro e de pequenas quantidades de carbono (0,002% até 2,00%), com propriedades específicas, sobretudo de resistência e ductilidade.
Obtenção do aço: chapas, perfis e bobinas
Minério de ferro + carvão mineral;
Transformação metalúrgica e conformação mecânica.
Fabricação:
Aproveitamento do ferro contido no minério de ferro (eliminação das impurezas);
Na forma líquida: adição de elementos visando atingir as propriedades desejadas;
Solidificação e forma requerida.
AÇO PARA CONCRETO
INTRODUÇÃO – PROCESSO SIDERÚRGICO
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Processo consiste de 4 etapas principais:
Preparo das matérias primas (Coqueria e sinterização);
Produção de gusa (Alto-forno);
Produção de aço (Aciaria);
Conformação mecânica (Laminação).
AÇO PARA CONCRETO
INTRODUÇÃO – PROCESSO SIDERÚRGICO
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Matéria prima
coqueria
sinterização
Alto-forno
Aciaria
lingotamento
AÇO PARA CONCRETO
INTRODUÇÃO – PROCESSO SIDERÚRGICO
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Na construção civil:
Teor de carbono entre 0,18 e 0,25%;
Presença de elementos residuais (enxofre, silício, fósforo, etc.);
Elementos de liga (cromo, manganês, níquel, etc.) adicionados para se atingir certas propriedades
Propriedades do aço dependem de:
Composição química;
Tratamento térmico, deformação mecânica e velocidade de solidificação (características microestruturais).
Definições:
Aço: liga metálica constituída basicamente de ferro e carbono obtida pelo refino de ferro-gusa (refino do ferro-gusa: diminuição dos teores de carbono, silício e enxofre);
Ferro-gusa: produto da primeira fusão do minério de ferro contendo de 3,5 a 4,0% de carbono;
Ferro fundido: produto da segunda fusão do gusa, em que são feitas adições de outros materiais até atingir um teor de carbono entre 2,5 e 3,0%, conferindo propriedades diferentes da do aço.
AÇO PARA CONCRETO
INTRODUÇÃO – PROCESSO SIDERÚRGICO
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Produção do aço:
Matérias-primas:
Minério de ferro + carvão mineral
AÇO PARA CONCRETO
INTRODUÇÃO – PROCESSO SIDERÚRGICO
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Coqueria e sinterização:
a) Coqueria:
Carvão mineral deve fornecer energia térmica e química para o desenvolvimento do processo de redução (produção de gusa);
Coqueificação: 
Eliminação de impurezas;
Destilação do carvão em ausência de ar;
T=1300º por 18 horas;
Resulta o coque metalúrgico, composto basicamente de carbono, com elevada resistência mecânica e alto ponto de fusão, o qual é encaminhado ao alto-forno.
AÇO PARA CONCRETO
INTRODUÇÃO – PROCESSO SIDERÚRGICO
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b) Sinterização:
Preparação do minério de ferro para a produção do gusa;
Correta granulometria para proporcionar permeabilidade do ar para a combustão no alto-forno;
Finos de minério: adiciona-se fundentes (calcário, sílica) e o novo composto é britado na granulometria desejada.
AÇO PARA CONCRETO
INTRODUÇÃO – PROCESSO SIDERÚRGICO
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c) Alto-forno:
Cuba com 50 a 100 m de altura;
Minério de ferro em gusa: coque metalúrgico e fundentes;
Princípio básico: retirada do oxigênio do minério que se reduz a ferro;
Redução: combinação do carbono presente no coque com o oxigênio do minério;
Combustão do carvão com o oxigênio do ar fornece calor para fundir o metal .
AÇO PARA CONCRETO
INTRODUÇÃO – PROCESSO SIDERÚRGICO
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c) Alto-forno:
Minério de ferro (sínter) + coque + fundentes;
Ar quente entra pela parte inferior (ventaneiras);
Coque + ar quente = combustão;
Resultado: ferro gusa e escória (fabricação de cimento).
AÇO PARA CONCRETO
INTRODUÇÃO – PROCESSO SIDERÚRGICO
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c) Alto-forno:
Carro torpedo:
Revestido internamente com material refratário;
Dessulfuração: redução do teor de enxofre a níveis aceitáveis;
Análise química: composição da liga (carbono, silício, enxofre e manganês);
Próxima etapa: aciaria.
AÇO PARA CONCRETO
INTRODUÇÃO – PROCESSO SIDERÚRGICO
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d) Aciaria:
Refino (ferro gusa em aço): ajuste do teor dos elementos;
Conversor: injeção de oxigênio puro (processo Linz-Donawitz ‘LD’);
Pode-se adicionar sucata de aço para auxiliar no controle da composição da liga metálica;
Eliminação dos produtos indesejáveis pela escória;
Uma vez obtida a composição desejada o material é transferido para o lingotamento contínuo.
* Metalurgia de panela
AÇO PARA CONCRETO
INTRODUÇÃO – PROCESSO SIDERÚRGICO
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e) Lingotamento contínuo:
Aço transferido do conversor ou panela para o distribuídor e depois para o molde;
Solidificação do aço;
Corte em maçarico e transformado em esboço de placa.
AÇO PARA CONCRETO
INTRODUÇÃO – PROCESSO SIDERÚRGICO
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f) Laminação a quente:
Redução da área da seção transversal até conformá-lo na apresentação desejada (chapas grossas ou finas, perfis, etc.);
Pré-aquecimento e posterior deformação sob pressão em cilindros (laminadores);
Chapa: placa que sofreu redução de espessura por laminação;
Em função da espessura podem ser acondicionadas em bobinas.
AÇO PARA CONCRETO
INTRODUÇÃO – PROCESSO SIDERÚRGICO
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f) Laminação a quente:
Laminador de chapas grossas:
Espessuras: 6 a 200 mm;
Largura: 1000 a 3800 mm;
Comprimento: 5000 a 18000 mm.
AÇO PARA CONCRETO
INTRODUÇÃO – PROCESSO SIDERÚRGICO
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f) Laminação a quente:
Laminador de tiras a quente:
Espessuras: 1,2 a 12,5 mm;
Largura: 800 a 1800 mm;
AÇO PARA CONCRETO
INTRODUÇÃO – PROCESSO SIDERÚRGICO
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g) Laminação a frio:
Laminador de tiras a frio:
Espessuras: 0,3 a 3,0 mm;
Largura: 800 a 1600 mm;
Característica principal: melhor acabamento.
AÇO PARA CONCRETO
INTRODUÇÃO – PROCESSO SIDERÚRGICO
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Diagrama tensão-deformação
AÇO PARA CONCRETO
PROPRIEDADES
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Elasticidade:
Capacidade de voltar à forma original;
Deformação elástica é reversível;
Relação entre deformação e tensão: Módulo de Elasticidade (E);
Eaço=210.000 MPa; Eferro=190.000 MPa.
Plasticidade:
Deformação permanente provocada por tensão igual ou superior ao limite de escoamento;
Alteração interna da estrutura.
AÇO PARA CONCRETO
PROPRIEDADES
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Ductilidade:
Deformar plasticamente sem se romper;
Quanto mais dúctil maior redução da área (estricção) ou o alongamentoantes da ruptura.
Tenacidade:
Absorver energia quando submetido a carga de impacto;
Material dúctil é mais tenaz que um material frágil, requerendo com isso, mais energia para ser rompido.
AÇO PARA CONCRETO
PROPRIEDADES
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Carbono (C):
Melhora a resistência mecânica; 
Prejudica a ductilidade (dobramento) e tenacidade;
A cada 0,01% de aumento do teor de carbono o limite de escoamento aumenta em ~ 0,35MPa.
Manganês (Mn):
Melhora a resistência mecânica;
Prejudica a soldabilidade (menos que o ‘C’);
Silício (Si):
Aumenta a resistência mecânica e à corrosão;
Diminui a soldabilidade;
Enxofre (S):
Muito prejudicial;
Desfavorece a ductilidade e diminui a soldabilidade;
Teor limitado a 0,05%.
AÇO PARA CONCRETO
INFLUENCIA DOS ELEMENTOS DE LIGA
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Fósforo (P):
Melhora a resistência mecânica e à corrosão; 
Prejudica a ductilidade (dobramento) e soldabilidade;
Pode tornar o aço quebradiço.
Cobre (Cu):
Aumenta a resistência À corrosão.
Níquel (Ni):
Aumenta a resistência a abrasão e à corrosão;
Diminui a soldabilidade.
Cromo (Cr):
Aumenta a resistência a abrasão e à corrosão;
Diminui a soldabilidade;
Melhora o desempenho a temperaturas elevadas.
Nióbio (Nb):
Consegue-se boa resistência mecânica com boa soldabilidade.
Titânio (Ti):
Aumenta resistência mecânica e à abrasão;
Bom desempenho sob temperatura elevada.
AÇO PARA CONCRETO
INFLUENCIA DOS ELEMENTOS DE LIGA
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•	De acordo com as resistências ao escoamento
	Categorias:	CA – 25 (Barras)
		CA – 50 (Barras)
		CA – 60 (Fios)
AÇO PARA CONCRETO CONDIÇÕES GERAIS
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Homogeneidade quanto às características geométricas
Aceita-se oxidação superficial e uniforme
AÇO PARA CONCRETO CONDIÇÕES GERAIS
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CARACTERÍSTICAS DE FIOS E BARRAS
Diâmetro nominal(A) (mm)
Massa e tolerância por unidade de comprimento (kg/m)
Valores nominais
Outros diâmetros nominais podem ser produzidos a pedido do consumidor, mantendo-se as faixas de tolerâncias.
A densidade linear de massa (em kg/m) é obtida pelo produto da área da seção nominal em m2 por 7.850 kg/m3.
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4 Tração
4 Dobramento
4 Aderência
Ensaio de Tração
A resistência de escoramento de barras e fios de aço pode ser caracterizada por um patamar no diagrama tensão-deformação ou calculada pelo valor da tensão sob carga correspondente à deformação permanente de 0,2%.
Obs.: Resistência de cálculo
AÇO PARA CONCRETO ENSAIOS
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Ensaio de Dobramento
Os apoios devem permitir o livre movimento dos corpos de prova. Não se pode dobrar as emendas com soldas.
Considera-se o aço aprovado qdo não ocorre ruptura na face tracionada
AÇO PARA CONCRETO ENSAIOS
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AÇO PARA CONCRETO ENSAIOS
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PROPRIEDADES MECÂNICAS EXIGÍVEIS DE BARRAS E FIOS DE AÇO DESTINADOS A ARMADURAS PARA CONCRETO ARMADO
Cate-goria
Resistência caracterís-tica de es-coamento fy (MPa)
Limite de re-sistência fst (MPa)
Alonga-mento em 10Ø (%)
Ø < 20
Ø  20
Coeficien-te de con-formação superficial mínimo para Ø  10 mm 
* fst mínimo de 660 MPa
Diâmetro de pino (mm)
Ensaio de tração 
(valores mínimos)
Ensaio de dobra-mento a 180º
AÇO PARA CONCRETO ENSAIOS
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FORMAÇÃO DE LOTES
Mesma categoria e mesmos diâmetros
1.	Corridas identificadas
	lotes de no máximo 30 t
2.	Corridas não identificadas
	massa máxima em toneladas
AÇO PARA CONCRETO ENSAIOS
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FORMAÇÃO DE LOTES
Quantidade de amostras por lote
Amostras de 2,2 metros desprezando as pontas
1.	Um exemplar
	Caso de contraprova: dois exemplares
2.	Dois exemplares
	Caso de contra prova: três exemplares
AÇO PARA CONCRETO ENSAIOS
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ACEITAÇÃO
Atender
• isentos de defeitos
• requisitos de massa
• ensaios de tração
• ensaios de dobramento
AÇO PARA CONCRETO ENSAIOS
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EXEMPLO
• Aço CA-50
•	Ø 8,0 mm
•	Densidade do aço  = 7,85 g/cm3
1. Dados do Laboratório
Peso do CP: P = 173,2 g
Comprimento do CP: L = 42 cm
Limite de escoamento = 2830 Kgf
Limite de resistência = 3670 Kgf
Alongamento em 10 Ø LF = 90,5 cm
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EXEMPLO
2. Cálculo da seção média
P =  x V =  x SM x L
= 0,525 cm2 = 52,5 mm2
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EXEMPLO
3. Cálculo do limite de escoamento
4. Cálculo do limite de resistência
5. Cálculo do alongamento em 10 Ø
= 53,90 Kgf/mm2 = 539 MPa > 500 MPa
= 69,90 Kgf/mm2 = 699 MPa > 1,10 fy
= 0,131 = 13,1% > 8%
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