Materiais de construção

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INTRODUÇÃO À ENGENHARIA
AULA 01
CCE0250 – MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
MATERIAIS METÁLICOS
INTRODUÇÃO À ENGENHARIA
AULA 01
Metais
Introdução
• Elemento químico ou agregado de cristais, no estado sólido
• Alta dureza
• Grande resistência mecânica
• Elevada plasticidade (grandes deformações sem ruptura)
• Alta condutibilidade térmica e elétrica
• Grupo importante de materiais: diversos empregos na construção 
civil
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
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Metais
Introdução
• Principais minérios são:
• Alumínio
• Chumbo
• Estanho
• Zinco
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Metais
Introdução
• Ligas Metálicas
• Mistura de aspecto metálico e homogêneo, de um ou mais 
metais entre si ou com outros elementos
• Objetivo: obtenção de materiais com melhores características 
(mecânicas e tecnológicas)
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
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Metais
Propriedades dos metais
• Aparência: porosidade não aparente e brilho característico
• Densidade: metais comuns variam entre 2,56 e 11,45
• Dilatação: se situa entre 0,10-0,030 mm/m/ºC
• Condutibilidade térmica: prata é o maior condutor, seguido de 
cobre, alumínio, zinco...
• Condutibilidade Elétrica: os metais são bons condutores, 
utilizados tradicionalmente na transmissão de energia elétrica 
(especialmente cobre e alumínio)
• Corrosão (oxidação): tendência natural de oxidação, mas o 
material escolhido deve ser adequado ao uso
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Metais
Alumínio 
• Material leve
• Difícil soldagem
• Excelente condutibilidade térmica e elétrica
• Há várias ligas com o alumínio, de grande resistência e leveza
• Um dos materiais de maior emprego na construção civil, devido à 
leveza, estabilidade, beleza e condutibilidade
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Metais
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Metais
Cobre 
• Muito dúctil e maleável, embora duro, pode ser reduzido a 
lâminas e fios extremamente finos. Grande condutibilidade 
térmica e elétrica.
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Metais
Zinco
• Com pouco tempo de exposição, cobre-se de uma camada de 
óxido, que o protege
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Metais
Latão
• Liga de cobre e zinco, de grande importância na construção. A liga 
é dúctil e maleável. Resistência mecânica elevada, resistência à 
oxidação, facilidade de fabricação, resistência ao desgaste, leveza 
e facilidade de manuseio
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Metais - Produtos siderúrgicos
Introdução
• Metais de maior aplicação na construção civil: ferro e suas ligas 
(aço)
• Tem grande utilização como material estrutural – módulo de 
resistência elevado
• Pode ser utilizado em estruturas ou componentes
• Peças estruturais
• Trilhos
• Esquadrias
• Coberturas e fechamentos
• Painéis
• Serralheria
• Reforço...
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INTRODUÇÃO À ENGENHARIA
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Metais - Produtos siderúrgicos
Vantagens da construção com aço
• Confiabilidade
• Menor tempo de execução
• Maior limpeza da obra
• Maior facilidade de transporte e manuseio
• Maior facilidade de ampliação
• Maior facilidade de montagem
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Metais - Produtos siderúrgicos
Vantagens da construção com aço
• Facilidade de desmontagem e reaproveitamento
• Menores dimensões das peças 
• Facilidade de vencer grandes vãos
• Precisão dos componentes estruturais
• Maior facilidade de reforço e redução de carga nas fundações
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
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Metais - Produtos siderúrgicos
Tratamento Térmico dos aços
• São utilizados para melhorar as propriedades dos aços
• Tratamentos a quente
• Normalização
• Recozimento
• Têmpera
• Revenido 
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
Reduzir tensões internas
Modificar a estrutura cristalina
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Metais - Produtos siderúrgicos
Tratamento Térmico dos aços
• São utilizados para melhorar as propriedades dos aços
• Tratamentos a frio (encruamento)
• Altera as propriedades sem a necessidade de ligas: maior 
resistência a tração, maior dureza e menor deformação
• Usados nos aços para concreto armado
• Se aquecido, perde as propriedades do encruamento
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Metais - Produtos siderúrgicos
Influência da composição química nas propriedades dos aços/ ligas 
de ferro
• Carbono: principal elemento para aumento da resistência. Cada 
0,01% de aumento de teor de Carbono aumenta o limite de 
escoamento em ±0,35MPa – reduz a ductibilidade, tenacidade e 
soldabilidade
• Cobre: aumenta a resistência à corrosão (adição de até 0,35%), 
aumentando também o limite de resistência à fadiga
• Manganês: aumenta o limite de resistência à fadiga, a tenacidade 
e à corrosão
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Metais - Produtos siderúrgicos
Influência da composição química nas propriedades dos aços/ ligas 
de ferro
• Nióbio: aumento no limite de escoamento, mas aumentos 
menores no limite de resistência
• Níquel: aumenta a resistência mecânica, a tenacidade e a 
resistência à corrosão, mas reduz a soldabilidade
• Cromo: aumenta a resistência mecânica à abrasão e à corrosão
• Vanádio: em teores até 0,12%, aumenta o limite de resistência à 
abrasão e à deformação, sem prejudicar a soldabilidade e a 
tenacidade
• Fósforo: aumenta o limite de resistência à fadiga, reduz a 
ductibilidade e a soldabilidade
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Metais - Produtos siderúrgicos
Propriedades
• Resistência à tração: varia conforme tratamento e composição. 
Aços com baixo teor de carbono tem limite de escoamento bem 
estabelecido.
• Resistência à compressão: mesma ordem de grandeza da 
resistência à tração, porém deve-se considerar a flambagem.
• Resistência ao Desgaste/Impacto: resistências elevadas, com ligas 
apropriadas
• Corrosão: uso de aditivos deve ser feito com muito cuidado nos 
concretos armados
• Fadiga: dependem do local de utilização do material, que deve ser 
considerada ainda na fase de projetos.
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Aplicações em construções
• Aço inoxidável: grande resistência à corrosão
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Metais - Produtos siderúrgicos
Aplicações em construções
• Folha de flandres: chapa fina de aço, com faces cobertas em 
estanho para não oxidar
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Aplicações em construções
• Chapas galvanizadas: mais resistente que a folha de flandres, 
podem ser lisas ou onduladas
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Metais - Produtos siderúrgicos
Aplicações em construções
• Chapas lisas pretas: são de baixo carbono
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Metais - Produtos siderúrgicos
Aplicações em construções
• Barras para concreto armado
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Metais - Produtos siderúrgicos
Aplicações em construções
• Barras para concreto armado
• Quanto à apresentação: barras e fios
• Quanto ao processo de fabricação: Classe A (barras lisas) e 
Classe B (com mossas)
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Metais - Produtos siderúrgicos
Aplicações em construções
• Perfis Laminados: aço carbonolaminado, apresentado na forma 
de barras com diversas configurações de seção transversal
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Metais - Produtos siderúrgicos
Aplicações em construções
• Trilhos e Acessórios
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Metais - Produtos siderúrgicos
Aplicações em construções
• Outras Aplicações: Arames, Cordoalhas, Pregos, Canos 
Galvanizados
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AULA 01
AVANCE PARA FINALIZAR 
A APRESENTAÇÃO.