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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO Arq. Patrícia Paty – Especialista em Tecnologia e Gerenciamento de obras METAIS E SUAS LIGAS TÓPICOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção Conceitos; Fabricação; Operações de conformação; Propriedades dos metais; Principais minérios; Ligas metálicas e classificação; Processos gerais; Propriedades e ensaios; Patologias CONCEITOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção FONTE: www.awb.easbce.oscrg.o.brg Os metais e as ligas metálicas são solicitados, para determinadas aplicações, pelas propriedades que apresentam. CONCEITOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção FONTE: www.awb.easbce.oscrg.o.brg • MINÉRIO Os metais aparecem na natureza em estado livre ou como compostos, o que é mais comum. Concentrados em jazidas. • JAZIDAS Uma massa de substâncias minerais fósseis, existentes na superfície ou no interior da terra, que venham a ser ou sejam valiosas para mineração. CONCEITOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção FONTE: www.awb.easbce.oscrg.o.brg • MINERAÇÃO Ocorre de acordo com o modo como se apresenta a jazida e a extração pode ser feita a céu aberto ou pode ser subterrânea. FABRICAÇÃO Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção PROCESSO DE FABRICAÇÃO TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE METAIS OPERAÇÕES DE COONFORMAÇÃO FUNDIÇÃO TÉCNICAS DIVERSAS LAMINAÇÃO EXTRUSÃO ESTIRAMENTO AREIA MATRIZ INVESTIMENTO CONTÍNUA METARLUGIA DO PÓ SOLDAGEM Fonte: Prof. Roberto Monteiro de Barros Filho OPERAÇÕES DE CONFORMAÇÃO Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • FORJAMENTO OPERAÇÕES DE CONFORMAÇÃO Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • LAMINAÇÃO OPERAÇÕES DE CONFORMAÇÃO Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • EXTRUSÃO OPERAÇÕES DE CONFORMAÇÃO Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • ESTIRAMENTO OPERAÇÕES DE CONFORMAÇÃO Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • ESTAMPAGEM OPERAÇÕES DE CONFORMAÇÃO Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • FUNDIÇÃO PROPRIEDADES DOS METAIS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção - Aparência; - Densidade; - Dilatação e condutibilidade - térmica; - Condutibilidade Elétrica; - Resistência á tração; - Ensaio de tração; - Resistência ao choque; - Dureza; -Fadiga; - Ensaios de dobramento; - Duração; - Corrosão (ou oxidação); - Corrosão Química; - Corrosão Eletroquímica; - Proteção contra a corrosão. PRINCIPAIS MINERIOS PRINCIPAIS MINERIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • ALUMÍNIO - De grande reatividade, o alumínio não se encontra em estado puro. - Tem peso específico entre 2,56 e 2,70, ruptura à tração entre 8 e 14kg/mm², dureza Brinell, 20, funde a 650/660ºC. - É bom condutor térmico e elétrico. PRINCIPAIS MINERIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • ALUMÍNIO - Bauxita; - Óxido • Maiores produtores: EUA, Canadá, União Soviética, França, Inglaterra e Noruega. No Brasil, tem: MG, PR, ES, RJ e SP. PRINCIPAIS MINERIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • CHUMBO O Metal puro é extraído por fundição redutora. •Maiores produtores: EUA, Austrália, México, Canadá, Birmânia e Alemanha. No Brasil existem em SP, PR e BA. PRINCIPAIS MINERIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • COBRE - É obtido a partir de diversos minérios: calcosina, cuprita, calcopirita, sulfato, malaquita e azurita (carbonatos). O metal puro é extraído por calcinação e fusão. • Maiores produtores: EUA, Canadá, Chile. No Brasil: RS, BA e GO. PRINCIPAIS MINERIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • ESTANHO - Seu minério é a cassiterita, dióxido, ou eventualmente, em forma livre, piritas. • Maiores produtores: Região de Málaca e Índias Holandesas, Bolívia e Argentina. NO Brasil: Nordeste, MG, RS e Amapá. PRINCIPAIS MINERIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • ZINCO - É obtido a partir dos seus minérios: Sulfato, silicato e carbonato. • Os maiores produtores: México, Austrália, Suécia e Bélgica. No Brasil: MG e SP. LIGAS METÁLICAS CONCEITOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção Latão Aço Níquel O QUE SÃO LIGAS? É a mistura, de aspecto metálico e homogêneo, de um ou mais metais entre si ou com outro elemento. CONCEITOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção O QUE SÃO LIGAS? Normalmente as ligas são criadas para modificar ou acrescentar propriedades diferentes das propriedades dos metais que a formam. CLASSIFICAÇÃO Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • LIGAS: - Misturas mecânicas; - Soluções sólidas; ou - Compostos químicos. LIGAS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • MISTURAS MECÂNICAS: Acontece quando os cristais dos metais componentes estão simplesmente misturados. Ex.: A liga de estanho – chumbo na solda de funileiro. LIGAS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • SOLUÇÕES SÓLIDAS: Acontece quando há interligação dos cristais durante a solidificação. Ex.: Aço, em que o carbono faz parte do grão de ferro. LIGAS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • COMPOSTOS QUÍMICOS: Nos casos em que os dois metais formam um composto químico diverso como a liga de cobre e zinco. PROCESSOS GERAIS DAS LIGAS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • PROCESSOS GERAIS: - Fusão; - Pressão; - Eletrólise; - Aglutinação; e - Metalurgia associada. PROCESSOS GERAIS DAS LIGAS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • FUSÃO: Consiste em misturar os componentes fundidos na proporção desejada. PROCESSOS GERAIS DAS LIGAS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • PRESSÃO: Os dois metais são pulverizados, misturados e martelados, até formarem um único corpo. PROCESSOS GERAIS DAS LIGAS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • ELETRÓLISE: Bastante conhecido. PROCESSOS GERAIS DAS LIGAS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • AGLUTINAÇÃO: É semelhante ao de pressão, mas a ligação é assegurada por um cimento qualquer. PROCESSOS GERAIS DAS LIGAS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • METALURGIA ASSOCIADA: Na metalurgia associada se purifica minério já composto dos metais de que se quer fazer a liga, ou a mistura de seus minérios. CARACTERÍSTICAS DAS LIGAS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • Dureza; • Condutividade elétrica e térmica; • Opacidade; • Temperatura de fusão; • Brilho; e • Resistência mecânica. PROPRIEDADES E ENSAIOS PROPRIEDADES E ENSAIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • APARÊNCIA: • Não possuem porosidade aparente; • Apresentam brilho característico; • Podendo ter o brilho aumentado por polimento ou tratamento químico. PROPRIEDADES E ENSAIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção• DENSIDADE: • Varia entre 2,56 e 11,45 (a platina alcança 21,30). • Calculo da densidade: divide o peso de um bloco pelo seu volume. PROPRIEDADES E ENSAIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • DILATAÇÃO E CONDUTIBILIDADE TÉRMICA: • O coeficiente de dilatação dos metais está entre 0,10-0,030 mm/m/ ◦C. • A condutibilidade térmica situa-se entre 1,006 e 0,080 calorias gramas/s/cm²/ ◦C. (Ex. Prata é o mais condutor, depois o cobre, alumínio, zinco, bronze, ferro, estanho, níquel, aço e chumbo). PROPRIEDADES E ENSAIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • CONDUTIBILIDADE ELÉTRICA: São muito bons condutores de eletricidade, como por exemplo o cobre, usado na transmissão de energia elétrica. Hoje substituída pelo alumínio. PROPRIEDADES E ENSAIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • RESISTÊNCIA A TRAÇÃO: - É uma das propriedades mais importantes da construção; - A tensão de tração é obtida dividindo-se a força aplicada pela área inicial da seção transversal. - Essa tensão determina o aumento do comprimento da barra – é a deformação. PROPRIEDADES E ENSAIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • RESISTÊNCIA A TRAÇÃO: Fonte:http://pt.slideshare.net/PublicaTUDO/propriedades-basicas PROPRIEDADES E ENSAIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • RESISTÊNCIA A TRAÇÃO: 1. Deformação: É o aumento do comprimento da barra. 2. Alongamento: É a redução da seção variável ao longo do comprimento. PROPRIEDADES E ENSAIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • RESISTÊNCIA A TRAÇÃO: LIMITE DE ELASTICIDADE – DEFORMAÇÃO PERMANENTE PROPRIEDADES E ENSAIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • ENSAIO DE TRAÇÃO: PROPRIEDADES E ENSAIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • ENSAIO DE TRAÇÃO: VIDEO PROPRIEDADES E ENSAIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • RESISTÊNCIA AO CHOQUE: É a resistência que o metal opõe ruptura sob a ação de uma carga considerando instantânea. PROPRIEDADES E ENSAIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • ENSAIO DE RESISTÊNCIA AO CHOQUE: VIDEO PROPRIEDADES E ENSAIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • DUREZA: Os metais podem ser extremamente duros ou relativamente, moles. PROPRIEDADES E ENSAIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • FADIGA: Conforme o metal, pode ser bastante baixa a resistência à fadiga. Acontece quando o metal é solicitado por diversas vezes por cargas baixas ou em sentidos variáveis. PROPRIEDADES E ENSAIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • ENSAIO DE FADIGA: VIDEO PROPRIEDADES E ENSAIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • DOBRAMENTO: - Dobramento simples: Não tem relação com a fadiga. Tem a finalidade de verificar a capacidade de dobramento do metal. - Dobramento alternado: Não é normalizado e a amostra é sujeita a um torno e levada a um dobramentos alternados num ângulo de 90. PROPRIEDADES E ENSAIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • ENSAIO DE DOBRAMENTO: VIDEO PROPRIEDADES E ENSAIOS Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção • DURAÇÃO: Sua duração depende, primordialmente, da sua resistência e proteção contra a corrosão e de outros fatores: - Resistência à fadiga; - Esforços que recebe; - Ação do fogo; - Variações de temperatura a que é submetida. PATOLOGIAS CORROSÃO OU OXIDAÇÃO Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção É a transformação não intencional de um metal, a partir de suas superfícies expostas, em compostos não aderentes, solúveis ou dispersíveis no ambiente em que o metal se encontra. CORROSÃO OU OXIDAÇÃO Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção Na maioria das vezes a corrosão resulta de reações eletroquímicas. Para que essas reações se processem é necessário que se tenham dois elementos metálicos com potencial elétrico diferente ( catodo e anodo ). CAUSAS DA CORROSÃO: CORROSÃO OU OXIDAÇÃO Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção CAUSAS DA CORROSÃO: - Metais diferentes ou ligas metálicas diferentes em contato mútuo; - Diferença de aeração ou de umidade entre os dois pontos; - Diferença de estado de tensões entre os dois pontos ( um ponto mais tensionado que o outro ); - Irregularidades ( mesmo quando microscópicas ) na granulação do metal. - Diferenças de temperatura ou de iluminação entre dois pontos. - Diferença de PH dos fluidos em contato com os dois pontos diferentes. - Diferença de concentração entre dois pontos do fluido em contato. CORROSÃO OU OXIDAÇÃO Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção CORROSÃO QUÍMICA: Metal exposto ao ar. CORROSÃO OU OXIDAÇÃO Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção Normalmente, mais perniciosa porque as camadas formadas não impedem o prosseguimento das reações, é mais complexa. • CORROSÃO ELETROQUÍMICA: CORROSÃO OU OXIDAÇÃO Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção É difícil a eliminação total da corrosão, porque os óxidos formados são mais estáveis que o metal puro. Podem procurar retardadores da oxidação. • PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO : CORROSÃO OU OXIDAÇÃO Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção - Escolha do metal ou liga adequado ao meio que vai atuar; - Meio não corrosivo em que o metal vai atuar; - Recobrimento do metal por óxido ou sal insolúvel e resistente que impeça a eletrolítica; - Capeamento metálico - Proteção catódica (solução); - Adoção de cuidados especiais na construção; e - Pintura superficial, com tintas apropriadas. • MÉTODOS DE PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO: INFORMAÇÕES COMPLEMENTARES Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção Normalmente são utilizados o chumbo e o estanho pois formam liga facilmente. Sendo a mais comum a solda de encanador, melhor para os trabalhos comuns. • SOLDAS: INFORMAÇÕES COMPLEMENTARES Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção Empregado em tubos e artefatos para canalizações, em arremates, coberturas, absorventes de choque e na indústria de tintas. • CHUMBO: INFORMAÇÕES COMPLEMENTARES Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção Material leve, normalmente utilizado em construção sob a forma: de laminados extrudados, na transmissão de energia elétrica, coberturas, esquadrias, revestimentos, guarnições, elementos de ligação e etc. • ALUMÍNIO: INFORMAÇÕES COMPLEMENTARES Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção Na construção civil predial se apresentam: - Ferragens de esquadrias; e - Metais sanitários • FERRAGENS: Prof. Esp. /Arq.Patrícia Paty/Materiais de Construção REFERÊNCIAS •FONTE: Disponível em: GONZALES, Mayor Gonzalez. Materiais de Construção. Ed. Mc Graw-Hill. São Paulo. 1978. Acesso: 28.05.16 ás 14:55 •FONTE: Disponível em: http://www.grupoescolar.com/pesquisa/corrosao.html Acesso: 28.05.16 ás 14:55 Obrigado!!! E-mail: 28shpatriciapaty@gmail.com
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