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METAIS ......................................................................................................................... 1 BETUMINOSOS ........................................................................................................... 16 VIDROS ....................................................................................................................... 22 PLÁSTICOS .................................................................................................................. 27 TINTAS ........................................................................................................................ 31 EXERCICIOS DE FIXAÇÃO_2015.1 MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL II – ECV5311 METAIS 1) Desenhar e explicar a forma do diagrama tensão-deformação de um aço comum (0,3 < teor de carbono % < 1,7) não tratado mecanicamente e termicamente, quando submetido a um ensaio de tração. Resposta: A fase OA, é onde o aço é submetido a um aumento de tensão regular, que provoca somente uma pequena deformação no material, chamada de fase elástica. Nesta fase dizemos que o material se apresenta elástico e com deformação proporcional as tensões. Logo após temos a fase AE, onde o material começa a escoar, essa fase é característica de deformações elasto-plásticas, e existe uma diminuição do diâmetro do corpo de prova. Passada essa fase de escoamento, o material tem um leve aumento de resistência, quando é atingida a tensão máxima (ponto R) e em seguida é chegada a ruptura do material. 2) Desenhar e explicar a forma do diagrama tensão-deformação de um aço doce (teor de carbono < 0,3 %) não tratado termicamente e mecanicamente, quando submetido a um ensaio de tração. CAIU NA PROVA 2015.1 Resposta: Os aços doces são característicos de ter maior ductilidade e consequentemente respondem de uma forma melhor aos choques. Dessa forma vemos que ele tem uma fase elástica, assim como o aço comum. Quando é atingida a tensão máxima de elasticidade, o material passa a absorver o impacto sem que ocorra a deformação (essas deformações são irreversíveis), essa característica o faz um aço bom para uso estrutural. Porém chega um ponto E’ em que passa a existir deformações novamente no aço, ou seja, ocorre um revigoramento do aço, até que seja atingida uma tensão máxima e posterior ruptura do corpo de prova. 3) Uma barra de aço de 12,7 mm de diâmetro suporta uma carga de 7000 kg. a) Qual é a tensão atuante na barra? Resposta: 540 MPa 𝜎 = 𝑃 𝐴 → 𝜎 = 7000 ∗ 9,81 𝜋 4 ∗ 0,0127² ∗ 106 → 542 𝑀𝑃𝑎 b) Qual será a deformação (Módulo de elasticidade do aço: 205000 MPa) Resposta: 0,0026 m/m 𝜎 = 𝐸 ∗ 𝜀 → 𝜀 = 𝜎 𝐸 → 𝜀 = 542 205000 → 0,0027𝑚/𝑚 4) Um arame de alumínio é tensionado a 34,5 MPa por tração. Qual é o aumento de temperatura necessário p/ mudar igualmente o seu comprimento? Módulo de elasticidade 70 GPa; coeficiente de dilatação térmica linear: 22,5.10-6 /°C Resposta: 22 oC. Primeiro: ∆𝐿 𝐿 = 𝜀 = 𝜎 𝐸 → 𝜀 = 34,5 ∗ 106 70 ∗ 109 → 0,0005 𝑚/𝑚 Segundo: ∆𝐿 = 𝛼 ∗ 𝐿 ∗ ∆𝑇 → ∆𝑇 = ∆𝐿 𝛼 ∗ 𝐿 → ∆𝑇 = 0,0005 22,5 ∗ 10−6 → 22,2℃ 5) a) Calcular a dilatação de uma barra de aço de 10 metros de comprimento se a temperatura muda de 0 °C p/ 40 °C. ∆𝐿 = 11,3 ∗ 10−6 ∗ 10 ∗ 40 → 0,0045𝑚 b) Determinar a tensão gerada se ela é impedida de deformar-se. Módulo de elasticidade: 210 GPa; coeficiente de dilatação térmica linear: 11,3 x10-6 /oC. Respostas: a) 4,52 mm b) 95 MPa ∆𝐿 𝐿 = 𝜀 → 𝜀 = 𝜎 𝐸 → 𝜎 = 𝐸 ∗ ∆𝐿 𝐿 → 201 ∗ 109 ∗ 0,0045 10 → 90,45𝑀𝑃𝑎 6) Porque para as medidas de ductilidade (alongamento) dos metais é absolutamente necessário especificar a base de medida? Porque em diferentes locais, ao longo do comprimento do corpo de prova, existem variações no alongamento da peça, que não são proporcionais a peça inteira, ou seja, o centro da peça é o local onde se concentram as tensões, e a peça se deforma mais nesse local. 7) a) Descrever o ensaio de resistência aos choques (ensaio Charpy) É o ensaio caracterizado pelo pêndulo de Charpy, onde o pêndulo é solto de uma determinada altura para se chocar com o meio do comprimento da peça e rompê-la. A resistência será proporcional à altura que o pêndulo alcançar após o choque. b) Sejam 2 aços A e B apresentando o mesmo limite de resistência, mas com A mais dúctil que B. Qual dos dois vai apresentar maior resistência aos choques? Explicar O A apresentará maior resistência aos choques, porque por ser mais dúctil ele absorverá maior quantidade de impacto. 8) Seja o diagrama tensão-deformação de um aço doce (teor de carbono < 0,3 %); a) Explicar porque a resistência do corpo de prova cai após o ponto M. O aço doce não consegue mais alongar (seu diâmetro está quase mínimo em comparação com o inicial) e, portanto, atingiu sua deformação máxima. Então a partir daí ocorre um decréscimo na resistência, que leva a ruptura do material. b) Na figura, localizar: a tensão limite de resistência, a tensão limite de proporcionalidade, a tensão limite de ruptura, a tensão limite de elasticidade, a tensão de escoamento. FeH: Tensão limite de elasticidade; FeH: Tensão limite de proporcionalidade; Fu: Tensão limite de resistência; Fs: Tensão limite de Ruptura; Fy: Tensão limite de escoamento. 9) Seja o diagrama tensão-deformação de um aço comum (0,3 < teor de carbono % < 1,7); a) Explicar porque a resistência do corpo de prova cai após o ponto R. Após o ponto R, as tensões que se localizavam no centro do corpo de prova, acabam por tornar o material não mais homogêneo e não mais resistente a tensão anterior, levando a diminuição significativa de seu diâmetro, e a consequente ruptura. b) Na figura, localizar: a tensão limite de resistência, a tensão limite de proporcionalidade, a tensão limite de ruptura, a tensão limite de elasticidade, a tensão de escoamento. 10) a) Descrever o princípio da medida da dureza dos metais É pego uma esfera de aço temperado de diâmetro normalizado, e aplicada sobre o corpo de prova, com uma força constante. O coeficiente de dureza do material será a medida da largura da marca deixada pela esfera. b) Aços mais duros apresentarão maiores tensões limite de resistência. Certo- Errado Certo. 11) Dar uma definição do fenômeno de fadiga. É a ruptura do material, sobre a aplicação de cargas inferiores a carga máxima suportada pelo material, devido a solicitações cíclicas repetidas. 12) Como um metal vai romper quando ele sofre cargas repetidas correspondente a 80 % do seu valor do limite de resistência? A repetição de carregamento e posterior retirada do mesmo, leva a uma dilatação, absorção do impacto, e volta a posição original, gerando fissuras no material que pode levar a um colapso repentino. 13) Sejam dois aços A e B com as características seguintes: Te: Tensão limite de elasticidade; Te: Tensão limite de proporcionalidade; Ta: Tensão limite de escoamento; Tr: tensão limite de resistência; Tru: Tensão limite de Ruptura. a) Desenhar a forma do diagrama tensão-deformação do aço A (aço doce) quando submetido a um ensaio de tração. b) Na figura, localizar: a tensão limite de resistência, a tensão limite de proporcionalidade, a tensão limite de elasticidade, a tensão limite de ruptura e a tensão de escoamento. FeH: Tensão limite de elasticidade; FeH: Tensão limite de proporcionalidade; Fu: Tensão limite de resistência; Fs: Tensão limite de Ruptura; Fy: Tensão limite de escoamento. c) Com este diagrama, como pode ser determinado o módulo de elasticidade. Podemos conseguiro módulo de elasticidade através da inclinação da reta OE, 𝐸 = 𝑡𝑔(𝛼) d) Considerando barras do mesmo diâmetro, no ensaio de dobramento, o diâmetro do pino será menor para o aço B do que para o aço A. Certo-Errado (Justificar). Errado. O ensaio de dobramento consiste em aplicar uma força no meio do comprimento da peça, então quanto mais dúctil um material é, maior a quantidade de esforços que ele irá absorver, logo o diâmetro de A será menor, visto que ele irá absorver maiores quantidades de impactos que o B, antes de se romper. e) Qual dos dois aços seria mais adequado para um uso “estrutural”? (Justificar) Aço A, visto que ele tem maior ductilidade, logo irá resistir mais aos esforços. 14) O que é a “temperatura crítica” de um metal? É a temperatura máxima que o metal suporta antes de escoar (tornar-se instável). 15) Como os metais que numa construção possuem um papel estrutural, podem ser protegidos da ação de um fogo durante um tempo mínimo? - Técnicas construtivas: subdividir o edifício em compartimentos resistentes ao fogo; - Retardamento do aquecimento do metal: aplicar materiais com baixa densidade e condutividade térmica, além de alta capacidade de absorção do calor, coesão e resistência a choques térmicos e expansão térmica não muito diferente do metal a ser revestido. 16) Descrever os processos de: extrusão, laminação, trefilação, fundição, forjamento e estampagem dos metais. - Extrusão: É a passagem forçada, sob pressão, do metal através de um orifício, para que ele adquira forma alongada e filamentosa (extrusão → expulsão). - Laminação: É a passagem forçada do metal por cilindros giratórios, com espaçamento cada vez menor, afim de ocorrer a diminuição da seção transversal do metal por compressão, pode ser a quente ou a frio (laminação → lâminas). - Trefilação: Consiste na redução da seção transversal e consequentemente aumento do comprimento do metal, o metal é puxado através de uma matriz, por meio de um esforço de tração feito na saída da matriz. São utilizados orifícios menores do que na extrusão (trefilação → fios). - Fundição: Consiste em altas temperaturas, vazar o metal mole em moldes, afim de que eles obtenham a forma desejada (fundição → molde). - Forjamento: Esforços de compressão (ação de martelos ou prensas no metal quente) sobre um material dúctil, de tal modo que ele assuma a forma desejada (forjamento → forjar uma forma). - Estampagem: Ação de prensas sobre o metal, onde se encontram os desenhos, ou forma que se deseja obter, pode ser a quente ou a frio (estampagem → estampar). 17) Descrever os processos usados para obter: a) Fios de aço de pequeno diâmetro. Trefilação. b) Barras de aço. Extrusão. c) Chapas finas de alumínio. Laminação à frio. d) Tubos de cobre de pequeno diâmetro. Trefilação. e) Tubos de aço de grande diâmetro. Extrusão. 18) Quais são as principais diferenças entre a soldagem autógena, a brasagem e a brasasoldagem? Soldagem autógena Brasagem Brasa Soldagem Junção de 2 peças de metais iguais Junção de 2 metais diferentes Junção de 2 metais diferentes Temperaturas de fusão praticamente iguais do metal de adição e ao base Temperatura de fusão do metal de adição < 500oC, e inferior ao metal base Temperatura de fusão do metal de adição > 500oC, e inferior ao metal base Ligação ocorre por interpenetração do metal base com a solda Ligação ocorre devido a solda penetrar por capilaridade no metal base Ligação ocorre devido a solda penetrar por capilaridade no metal base 19) Por que tubos de aço galvanizados não podem ser soldados pelo processo de soldagem autógena? O tubo galvanizado tem uma cobertura fina de zinco ao seu redor de modo a combater a corrosão, se ele for soldado pelo processo de soldagem autógena, ocorre a perda dessa cobertura, já que a temperatura de fusão do aço é em torno de 1500oC, e a do zinco 910oC. 20) O que é a soldagem capilar? É a soldagem em que o metal liquido penetra nos espaços vazios do outro por capilaridade. 21) Explicar porque a corrosão dos metais (exceto os metais nobres) é inevitável. Porque o metal junto com o meio atua como um anodo, não tendo assim como evitar a corrosão. 22) Qual é a diferença entre corrosão química e corrosão eletroquímica? Os elétrons produzidos pelo processo natural de envelhecimento do metal exposto ao oxigênio, ficam no próprio meio em que eles são criados, gerando assim um processo corrosivo. Na corrosão eletroquímica, os elementos são liberados em um local e captados em outro (circuito galvânico), isso se dá pela solução (eletrólito, ex: água) em que o metal está contido, essa solução faz com que seja criada uma pilha. 23) Alguns metais, tais como alumínio e cromo, apresenta um comportamento atípico em relação ao fenômeno de corrosão, qual é? O alumínio é um dos metais que mais reage com o oxigênio, formando o oxido de alumínio. Esse produto de oxidação do alumínio acaba por se tornar uma capa protetora quando depositado sobre a própria peça, protegendo o mesmo de reações futuras entre ele e o oxigênio. O cromo é resistente a corrosão, estável em condições normais e só se oxida em ambiente aquecido. 24) Por que o oxigênio (seco) corrói o ferro e não o alumínio? O ferro em contato com o oxigênio produz ferrugem e não uma capa protetora, como o alumínio produzindo oxido de alumínio. 25) Qual é o princípio de funcionamento de: a) Uma célula de concentração de oxigênio (aeração diferencial). Ocorre quando há uma diferença de composição localizada no próprio eletrólito. Áreas onde a concentração superficial em oxigênio é menor sofrerão corrosão e dissolução anodica. Exemplos: Metal em que uma parte está em contato com a poeira e outra não, a parte que não está em contato irá corroer; pilar de aço em contato com a água, a parte que não está em contato irá corroer. (1 metal, contato com oxigênio) b) Uma célula de composição. Dois metais diferentes em contato. Exemplos: aço galvanizado irá corroer em contato com uma porca e/ou parafuso de aço inoxidável; solda de chumbo- estanho irá corroer em torno de um arame de cobre; tubo de aço irá corroer em contato com um tubo de cobre. (2 metais em contato) c) Uma célula de tensão. Se forma entre zonas do mesmo metal que sofreram tensões mecânicas diferentes ânodo (corrosão): zonas tensionadas. Exemplos: zonas ao redor dos rebites; zonas fortemente amassadas; chapas dobradas. (1 metal) Dar dois exemplos concretos p/ cada caso. 26) A velocidade de corrosão aumenta com o aumento da temperatura. Certo- Errado Certo. 27) Sejam duas chapas de aço comum: uma “estanhada” (revestida por uma camada de estanho) e a outra galvanizada. Qual das duas terá maior durabilidade? (Justificar considerando um arranhão no revestimento). Utilizar a tabela de potenciais eletroquímicos da pergunta seguinte. Como o zinco tem menor potencial eletroquímico podemos dizer que a chapa galvanizada irá ter maior durabilidade que a estanhada. Se ocorrer um arranham em cada peça, na estanhada irá ocorrer corrosão do aço em contato com o oxigênio, visto que ele tem um potencial eletroquímico menor que o estanho. Já na galvanizada, irá ocorrer o contrário, além disso, o produto da corrosão do zinco irá se depositar na falha e formar uma capa protetora. 28) Nos “casais” de metais seguintes, dizer qual dos dois metais vai ser corroído em presença de um eletrólito (usar a tabela). CAIU NA PROVA 2015.1 Quanto menor o potencial eletroquímico maior vai ser a reação de corrosão. Menor potencial → anodo; Maior potencial → catódo. a) Latão com aço inoxidável Latão. b) Zinco com ferro Zinco. c) Chumbo com cobre Chumbo. d) Aço comum com latão Aço comum.29) Os potenciais eletroquímicos não dependem da natureza do eletrólito. Certo- Errado Errado. 30) Dar uma explicação sobre a origem dos fenômenos de corrosão observados nas figuras abaixo: CAIU NA PROVA 2015.1 a) Foi formada uma célula de composição, juntamente com uma célula de tensão, onde o parafuso corroeu primeiro que a placa em que ele está inserido, e a placa dobrada também. b) Célula de concentração de oxigênio. A parede deve estar com partes sujas, onde não ocorreu corrosão, e com partes limpas, onde ficou exposta ao oxigênio no que resultou na oxidação. c) Célula de composição. Onde o parafuso corroeu primeiro que a placa em que ele está inserido. d) Célula de tensão. e) Célula de tensão. f) Célula de tensão. g) Célula de composição. h) Célula de concentração. 31) Explicar os fenômenos envolvidos na: a) Proteção por anodo de sacrifício. São dois metais unidos, o metal com potencial eletroquímico menor irá agir como anodo, corroendo no lugar do outro metal, que será o cátodo. Exemplo: Aço galvanizado, zinco irá corroer no lugar do aço; casco de navios. b) Proteção por aplicação de tensão elétrica. Dar um exemplo em cada caso. CAIU NA PROVA 2015.1 A tensão elétrica aplicada no metal faz com que ele se torne um catodo, não precisando de outro metal de potencial eletroquímico menor. 32) Descrever 6 métodos usados para minimizar a corrosão dos metais. - Aplicação de um metal com potencial eletroquímico menor que o metal que se quer proteger, essa camada pode ser adicionada com imersão à quente ou por processo eletroquímico. - Camada protetora com materiais orgânicos, vendo a durabilidade e o comportamento dela. - Proteção com materiais cerâmicos, com aplicação de esmaltes vítreos, cuidando, pois são materiais frágeis. - Camada protetora de oxido. - Aplicação de tensão elétrica, que o torna um cátodo. 33) a) O que ocorre durante o processo de anodização do alumínio? A peça de alumínio é ligada no polo positivo em uma corrente contínua, de modo que ele se torne um ânodo, já um outro metal, que irá atuar como o cátodo é conectado ao polo negativo, podendo ser uma placa ou barra de qualquer condutor, desde que não reaja com o banho de anodização. Quando o circuito é fechado, os elétrons são retirados do metal no polo positivo, permitindo que os íons que vão se formando reajam com a água aumentando assim a camada de óxido sobre o metal. Portanto, o que ocorre é a transformação da camada superficial do alumínio em óxido de alumínio na presença de uma solução aquosa, através de um processo eletroquímico. b) O ferro pode ser protegido por anodização. Certo-Errado (justificar) Errado. O ferro quando sofre oxidação forma ferrugem e não uma camada protetora como o alumínio. 34) Como pode ser melhorada a proteção do alumínio contra corrosão? Pode ser melhorada através da passivação do alumínio, por meio da formação de uma camada de óxido na sua superfície. Assim, o revestimento vai isolar o metal do eletrólito corrosivo. 35) O pH do concreto pode diminuir por: a) Carbonatação. Certo-Errado Certo. b) Ataque por sulfatos. Certo-Errado Errado ? c) Ataque por cloretos. Certo-Errado É pior que a carbonatação. Certo. 36) a) Porque o aço no concreto é passivado? Porque a água presente nos poros do concreto atua como eletrólito, fazendo com que ocorra a deposição de óxido na superfície do aço, o protegendo. b) Por que o aço no concreto pode corroer-se? A camada passiva protetora que surge no aço pode ser destruída se for diminuído o índice de alcalinidade da água presente no concreto (isso ocorre por carbonatação e/ou ataque de cloretos). Esse ataque de cloretos ou do próprio oxigênio vai atingido o concreto até chegar na sua armadura. 37) Dar a(s) causa(s) e o mecanismo de corrosão do aço no concreto. Carbonatação. Por conta do contato com o oxigênio no ambiente o concreto pode ir perdendo a alcalinidade da água em seus poros, e acabar sendo destruído, até chegar na armadura. Ataques de cloretos. Acontece da mesma forma que a carbonatação. 38) Como pode ser evitada ou diminuída a corrosão do aço no concreto? Sendo aplicada a proteção devida na armadura; cuidado na formulação e na cura do concreto; aplicação de inibidores de corrosão; uso de aço inox; proteção por aplicação de tensão elétrica; eletrodo de sacrifício. 39) Nas figuras seguintes, localizar as zonas que serão corroídas (localizar anodos e catodos). Explicar os fenômenos envolvidos em cada caso. Resposta: Figuras 1, 2, 3 e 6: Células de concentração. Ocorre quando tem uma diferença de composição localizada no próprio eletrólito. As áreas onde a concentração superficial de oxigênio é menor sofrerão corrosão e dissolução anódica. Figuras 4 e 5: Células de tensão. Se forma entre zonas do mesmo metal que sofreram tensões mecânicas diferentes. O ânodo será as zonas tensionadas. Figura 7: Células de composição. Ocorre quando há dois metais diferentes em contato. Corrosão da solda tem menor potencial elétrico. 40) Comentar as figuras seguintes (descrever os fenômenos envolvidos): Figuras 1, 2 e 3: Proteção por ânodo de sacrifício. Consiste na criação de uma pilha ligando o metal que deve ser protegido com um metal de potencial eletroquímico inferior, fazendo com que o metal a ser protegido se torne o cátodo. Logo o metal de sacrifício (aquele que é adicionado ao sistema para proteger o outro) torna-se o ânodo e poupa o outro da corrosão. Na figura 1 o Mg é o ânodo; na figura 2 o casco do navio (possivelmente de aço) tem a adição do zinco para trabalhar como ânodo; na figura 3 temos o Mg como ânodo. Figura 4: Proteção por aplicação de uma tensão elétrica. Consiste no fornecimento de elétrons ao metal que se torna cátodo e então é protegido. Na figura 4 o tubo recebe elétrons para que não ocorra sua corrosão. 41) a) Os ferros fundidos geralmente são materiais bastante frágeis. Certo-Errado. Errado. A ductilidade x fragilidade dos ferros é em função do teor de carbono e não se sua moldagem (mais carbono → mais frágil). b) Qual é a principal aplicação dos ferros fundidos na engenharia civil. Área estrutural. 42) Quais são as duas grandes famílias de aços usados para concreto armado? Aço doce e ultradoce (lembrar que são dúcteis e por isso resistem mais). 43) Explicar a significação das siglas seguintes: a) CA 60 B CA: Concreto Armado; 60: tensão de escoamento; B: tipo de aço. b) L 113 Tela longitudinal; L: Armadura no maior sentido da maior dimensão do painel; 113: a principal área de aço por metro linear. c) Q 246 Tela quadrada; Q: igual armadura nas duas direções; 246: área de aço por metro linear em cada direção. d) L 159 Tela longitudinal; L: Armadura no maior sentido da maior dimensão do painel; 159: a principal área de aço por metro linear. e) T 92 Tela transversal; T: armadura maior no sentido da menor direção do painel; 92: a principal área de aço por metro linear. 44) Seja o diagrama tensão-deformação de vários aços. Indicar qual deles é o mais indicado para um uso “estrutural” Aço doce, tem maior deformação antes da tensão máxima de ruptura. É mais dúctil. 45) Quais são os parâmetros que devem ser levados em conta na especificação de aços para estruturas? Ductilidade, resistência a impactos, quantidade de carbono (quanto mais, mais resistente). 46) Qual é o efeito do processo de têmpera nas propriedades mecânicas dos aços? Aumento da dureza, do limite de elasticidade e da resistência, mas ocorre também a diminuição do alongamento e da tenacidade, criando tensões internas. 47) Qual é a diferença entre a eletrogalvanização e a galvanização (ou zincagem) por imersão a quente? Qual é a principalconsequência? A eletrogalvanização é a imersão em banhos ácidos, enquanto a galvanização por imersão à quente consiste em colocar a peça em um banho de zinco a 460 oC. A primeira resulta em origem de camadas de zinco com espessuras menores do que a galvanização por imersão a quente. 48) Telhados metálicos podem ser uma opção interessante (rapidez de montagem, peso), no entanto, além dos problemas de corrosão que podem ser evitados tomando os cuidados básicos, eles apresentam dois problemas quando em uso; quais são? Sugerir uma solução que poderia ser adotada para aliviar esses problemas? 49) Descrever o ensaio de aderência de uma barra de aço com o concreto. Uma barra redonda lisa e a barra a ser ensaiada são envolvidas em concreto para formar dois tirantes de seção quadrada com lado entre 2,5 e 4cm (em função do diâmetro da barra) e comprimento mínimo de 15 cm. No carregamento das barras, os tirantes apresentarão fissuras transversais. Se ai e ai’ são os espaçamentos médios das fissuras na barra lisa e na barra a ser ensaiada, respectivamente temos 𝜂 = 𝑎𝑖 𝑎𝑖′ . 50) Citar 4 exemplos de uso do alumínio na construção civil. Esquadrias; ligação de peças da cobertura; telhas; revestimentos. 51) Uma maneira de colorir superficialmente peças de alumínio é a pintura; qual é a outra? É a partir do controle do eletrólito no processo de anodização, a partir do uso de sair que dão cor a peça. 52) Quais são os principais cuidados que devem ser tomados com as peças de alumínio anodizado? - Evitar ataques corrosivos com ácido muriático; óxido oxálico; soda caústica; cal; etc. - Cuidar para que o manuseio seja sempre em bancadas limpas e forradas, protegendo devidamente os perfis contra elementos que possam riscar. - Limpeza sempre deve ser feita com pano macio. - Recomendável o uso de graxas inertes ou vaselina, filmes de polietileno removível ou sacos plásticos, para melhorar a proteção da superfície. 53) Como deve ser feita a limpeza de uma peça de alumínio anodizado. Com panos macios, utilizar detergente ou álcool. 54) Comparado com o aço, quais seriam as vantagens e desvantagens do uso do alumínio em estruturas? Vantagens: Mais leve. Desvantagens: Mais caro, ductilidade menor. 55) Como estão classificadas as peças de alumínio anodizado? De acordo com a espessura da camada protetora. Classe A13: agressividade média, ambiente rural/urbano, camada de 11 a 15 µm; Classe A18: agressividade alta, ambiente marinho, camada de 16 a 20 µm; Classe A23: agressividade altíssima, ambiente industrial, camada de 21 a 25 µm. 56) Porque o alumínio é mais caro do que o aço comum? 57) Porque é desaconselhado usar chumbo para canalizações? Porque em presença de água, ele forma uma camada de hidrocarboneto de chumbo, que é altamente tóxico. 58) Qual é a única aplicação do chumbo na construção civil? Em cabos. 59) Comparando com o cobre puro, qual é o efeito da adição de 30 % de zinco no cobre (latão) sobre: a) A resistência mecânica Aumenta. b) A dureza Aumenta. c) A condutividade elétrica Diminui. 60) Considere um edifício residencial construído há 25 anos, apresentando várias patologias, cuja reformas você foi convidado a dirigir. Uma das mais urgente refere-se ao fato de que os moradores hoje utilizam botijões de gás nos apartamentos, porque a instalação central apresentou vazamentos generalizados e foi desativada. O primeiro vazamento apareceu no ramal interno, no qual a tubulação era inicialmente de aço galvanizado, mas teve um trecho substituído por cobre, sendo mantidas as prumadas em aço. Examinando tal instalação, você encontra muitos pontos de corrosão. Descreva o fenômeno mais provável que explica o surgimento de pontos de corrosão na tubulação de aço quando combina com trechos de cobre (provão 1999). BETUMINOSOS 1) a) Dar a definição do betume. Mistura de hidrocarbonetos pesados obtidos em estado natural ou por diferentes processos químicos ou físicos. Tem aparência viscosa, é escuro e inflamável, pode ser utilizado como impermeabilizante, fabricação de borrachas, pavimentação de estradas. b) Qual é a diferença entre betume e asfalto? O asfalto é fabricado a partir do betume, mas em sua composição ele possui também outros materiais, ao contrário do betume que é único. 2) Citar 4 propriedades fundamentais dos betumes. Aglomerante; hidrófugo; é sensível a temperatura (funde e solidifica facilmente); quimicamente inerte (por isso pode ser usado para revestimento e proteção); é fácil de se obter em grande quantidade; é barato. 3) Qual é a principal diferença entre betume e asfalto? O asfalto é fabricado a partir do betume, mas em sua composição ele possui também outros materiais, ao contrário do betume que é único. 4) Descrever o processo de envelhecimento dos materiais betuminosos. Em contato com o ambiente (intempéries) ele vai perdendo sua plasticidade, aderência e impermeabilidade. As causas do envelhecimento são físicas, com a evaporação dos componentes oleosos responsáveis pela plasticidade e químicas, com a oxidação dos constituintes. 5) Descrever o método de medida da densidade dos materiais betuminosos: a) Por pesagem hidrostática. É utilizado uma balança de dois ramos. Em um dos ramos é preso o material betuminoso e na outra colocado um peso, assim quando ambos os ramos estiverem em equilíbrio, é colocado o material betuminoso na água e adicionado um peso em seu ramo, até que o equilíbrio seja novamente atingido. A densidade vai ser dada por 𝐷 = 𝑀 𝑚 , onde M e m pode ser encontrados na figura abaixo. b) Por picnometria (material betuminoso com consistência fluida). O método utiliza o picnômetro. Com ele limpo e seco (m0), deve ser preenchido com água destilada, colocando-o em um banho a 25oC por um tempo de 30 minutos. Após isso o picnômetro é pesado e obtém-se assim uma (ma). Coloca-se então a amostra de betume que deseja-se saber a densidade dentro do picnômetro, a amostra deve ser colocada de modo que não haja incorporação de ar. O material é então novamente pesado (mb). A densidade é dada por = 𝑚𝑏−𝑚0 𝑚𝑎−𝑚0 . 6) a) Descrever o ensaio de medida da dureza dos materiais betuminosos. A medida de dureza é obtida através do índice de penetração, que é um ensaio feito na amostra, onde com medidas padronizadas de carga, temperatura e tempo de aplicação, uma agulha de 1mm de diâmetro chega a determinada profundidade na peça. São feitas então 3 medidas. b) Um aumento de dureza dos materiais betuminosos apresenta vantagens e desvantagens, quais são? Vantagens: Ele se torna mais resistente. Desvantagens: Ele perde plasticidade consequente menor poder impermeabilizante, maior ponto de amolecimento (é necessária maior temperatura para amolece-lo, dificultando a aplicação), é mais quebradiço. 7) Descrever o princípio do ensaio de medida da viscosidade com o viscosímetro Saybolt-Furol. É medido tempo que um material demora para preencher um frasco, sendo ele expelido de um tubo com orifício de dimensões padronizadas e temperatura controlada (quanto maior o tempo de escoamento, maior a viscosidade do produto asfáltico e mais próximo o mesmo estará dá consistência semissólida). a) Qual é a limitação deste método? Como existem várias escalas de viscosidade, é difícil encontrar um viscosímetro padrão. b) Qual é o método usado que é mais representativo da viscosidade? Medida de viscosidade de brookfield. Mede a viscosidade dinâmica, esse método encontra também a curva de viscosidade-temperatura em ampla faixa de determinação. 8) Quais são as vantagens e desvantagens de um betume com baixa ductilidade? Vantagens: aumento do ponto de penetração, o betume apresenta maior resistência e dureza. Desvantagens: Sofre fácilruptura por tração, devido a dilatação do material de suporte, apresentando gretas ou fissuras (o betume não consegue acompanhar as modificações de dilatação do material no qual ele está empregado). 9) A ductilidade aumenta quando: a) A temperatura aumenta Certo-Errado. Certo. b) A dureza aumenta Certo-Errado. Errado. c) A viscosidade aumenta Certo-Errado. Errado. 10) a) Descrever o método usado para medir o ponto (temperatura) de amolecimento. É o método de anel e bola. A amostra deve ser fundida e moldada em um anel de latão, após o resfriamento, esse anel é colocado num suporte em conjunto com uma esfera de aço, que é posicionada em cima do material betuminoso. Tal suporte, então, é colocado em um banho de etileno glicol, que será aquecido. Com o aumento da temperatura, o material betuminoso irá amolecer e cair no fundo do suporte. A temperatura em que ocorre essa “queda” será a temperatura de amolecimento. b) Quais são as vantagens e desvantagens de uma temperatura de amolecimento elevada? Vantagens: Não amolecerá em dias quentes, é mais duro (mais resistente aos esforços mecânicos). Desvantagens: Por ser mais duro, é mais quebradiço e frágil, necessitará de mais calor para aplicação (deverá ser compactado mais rapidamente, antes que esfrie e endureça). Tabelas para auxiliar na memorização: Dureza ALTA BAIXA Resistência Aumenta + Baixa - Plasticidade Baixa - Aumenta + Ponto de Amolecimento Aumenta + Baixa - Ductilidade ALTA BAIXA Dureza Baixa - Aumenta + Viscosidade Baixa - Aumenta + Resistência Baixa - Aumenta + Temperatura Aumenta + Baixa - Ponto de Penetração Baixa - Aumenta + Ruptura por tração Baixa - Aumenta + Ponto de Amolecimento ALTO BAIXO Dureza Aumenta + Diminui - Resistência à esforços mecânicos Aumenta + Diminui - Calor para aplicação Aumenta + Diminui - Fragilidade à quedra Aumenta + Diminui - Ductilidade Baixa - Aumenta + 11) Definir: a) O ponto de Fulgor Temperatura em oC em que os gases emanados em um material betuminoso fazem uma rápida explosão quando em contato com uma chama-piloto. b) O ponto de combustão Temperatura em oC para o qual a amostra, quando inflamada com a chama- piloto, continua a queimar-se por no mínimo 5 segundos. 12) a) Como a Especificação Brasileira classifica os Cimentos Asfálticos de Petróleo p/ uso em pavimentação? As normas brasileiras chamam de cimento asfáltico preparado de petróleo (CAP), o asfalto obtido especialmente para apresentar as qualidade e consistência própria para uso direto na construção de pavimento. Eles são classificados segundo a consistência medida pelo índice de penetração. b) Como a Especificação Brasileira classifica os asfaltos de petróleo p/ uso em impermeabilização? São classificados em três tipos, de acordo com a sua aplicação: - Tipo I: para fundações; - Tipo II: para uso intermediário; - Tipo III: para uso em coberturas. 13) Explicar a significação das siglas seguintes: CAIU NA PROVA 2015.1 a) CAP 50/70 CAP: Cimento Asfáltico de Petróleo; 50/70: índice de penetração. b) CR-250 CR: Asfalto diluído de cura rápida; 250: viscosidade cinemática mínima. c) CM-30 CM: Asfalto diluído de cura média; 30: viscosidade cinemática mínima. d) RR-2C RR: Emulsão asfáltica de ruptura rápida; 2: representa a viscosidade; C: catiônico. e) RM-1C RM: Emulsão asfáltica de ruptura média; 1: representa a viscosidade; C: catiônico. 14) Qual é a principal aplicação de lamas asfálticas? Lama asfáltica é um revestimento betuminoso. Aplicações das lamas asfálticas: - Impermeabilização de revestimentos antigos, com desgaste superficial; - Proteção de revestimentos recentes de graduação aberta; - Selar fissuras, melhorar a estética de pavimentos antigos; - Eliminar problema de derrapagem, elevando o coeficiente de atrito; - Construir revestimentos em vias de tráfego leve. Lembrar: usada como preventivo e corretivo na conservação de pavimentos asfálticos e não como reforço estrutural. 15) a) Dar a definição do asfalto oxidado. Os asfaltos oxidados são betumes asfálticos cujas características foram modificadas pela passagem de ar através de sua massa exposta a elevadas temperaturas. Este tratamento produz importantes alterações nas propriedades do asfalto, sendo a mais importante, a diminuição de sua suscetibilidade térmica, quer dizer, da tendência a modificar sua consistência pelo efeito da temperatura. Quando se deseja usar um asfalto de ponto de amolecimento muito alto que não seja quebradiço a baixas temperaturas, a solução é encontrada geralmente, no emprego de asfaltos oxidados. Lembrar: aumenta a viscosidade. b) Comparado com o asfalto de petróleo, quais são suas propriedades? Ele tem a consistência mais dura; menor poder aglutinante e adesivante; menor sensibilidade à temperatura; menor contração e fissuras na aplicação. c) Qual é sua principal aplicação? Para impermeabilizações (não é recomendado para pavimentação devido a perda de suas características aglomerantes). 16) Sejam dois asfaltos oxidados com ponto de amolecimento respectivos de 65 e 100 oC. Qual dos dois será recomendado para impermeabilizar uma cobertura? (Justificar). O com ponto de amolecimento de 100oC, visto que coberturas são superfícies expostas a radiação solar, e consequentemente podem ter temperatura elevada. 17) a) Dar a definição dos asfaltos diluídos e emulsões asfálticas. Asfaltos diluídos são aqueles diluídos em solventes. Com a adição do solvente, é obtida uma tinta preta, de viscosidade dependente da quantidade e tipo do solvente empregado. Já emulsões asfálticas são os asfaltos emulsionados na água, com emprego de um “sabão” (substancia tensoativa), cujo produto irá permanecer liquido a temperatura ambiente. b) Por que os asfaltos diluídos estão em desuso? Porque quando exposto ao ambiente ele libera gases poluentes. 18) a) Quais são as vantagens e desvantagens dos asfaltos “frios” (asfaltos diluídos e emulsões asfálticas) em relação aos asfaltos “puros”? Vantagens: Asfaltos frios são líquidos ou quase líquidos nas temperaturas ordinárias; são menos viscosos (penetram com mais facilidade no material base); podem ser aplicados em superfícies úmidas. Desvantagens: menor plasticidade e menor resistência mecânica; menor poder aglutinante. b) Como os asfaltos diluídos são classificados pelas normas da ABNT. Para uso em pavimentação, de acordo com a viscosidade cinemática mínima e o tempo de cura; para uso em impermeabilização, feita de acordo com o tempo de cura e a porcentagem de solvente. 19) a) O que significa ruptura ou quebra de uma emulsão asfáltica? Significa a separação das fases aquosas e sólidas da emulsão, que pode ser visualizada por uma mudança de cor. b) Como as emulsões asfálticas são classificadas pelas normas da ABNT. Ela classifica em função do tempo de ruptura, que pode ser rápido, médio e lento. 20) Citar algumas aplicações: a) Dos asfaltos diluídos. Pintura primária (para aplicação do CAP); em pavimentação; impermeabilização; tinta antioxidante para metais; tinta preservadora de madeira. b) Das emulsões asfálticas. Primer (pavimentação e impermeabilização); impermeabilização de madeira; proteção de metais; impermeabilização em geral. 21) Explicar o princípio de funcionamento do tensoativo (sabão) usado nas emulsões asfálticas. As moléculas do material tensoativo possuem duas partes, uma hidrófoba e outra hidrófila. Essas duas partes, quando em contato com a água, faz com que a hidrófoba “fuja” para o centro de pequenas “cercas” formadas pelas moléculas do asfalto junto com as moléculas tensoativas. Esses conjuntos então ficam dispersos na fase contínua da água. 22) Qual é o efeito daadição de fílers sobre a viscosidade, a sensibilidade à temperatura e o envelhecimento dos materiais betuminosos? Aumenta-se a viscosidade; diminui-se a sensibilidade à temperatura; torna o envelhecimento mais lento (os constituintes do fíler ficam retidos pelas partículas de fíler que os devolve quando o material betuminoso vai perdendo os que havia conservado). 23) Definir o feltro asfáltico. Qual é sua principal aplicação? É uma mistura de aparas de papel, algodão e celulose embebida de asfalto na forma de uma folha de cartolina normalmente preta, vendida em bobinas. Sua principal aplicação é em impermeabilizações, como uma camada de reforço. 24) Como os feltros asfálticos estão classificados pelas normas? São classificados pelo uso: em impermeabilizações comuns (250/15); em casos de alta pressão hidráulica combinado com a necessidade de durabilidade (500/30). 25) Definir o feltro mineralizado. São feltros asfálticos cobertos com pedrisco, fíler, talco ou mica e depois prensados dando origem a placas quase rígidas (para coberturas), que podem ser planas (telhado mineralizado) ou onduladas (telhas asfálticas) 26) a) Definir as mantas asfálticas É um impermeabilizante pré-fabricado à base de asfalto modificado com polímeros (mantas calendradas ou extrudadas de algum tipo de asfalto modificado reforçadas por uma base). b) Porque as mantas asfálticas vendidas em rolos estão revestidas por um material pulverulento ou um filme de plástico? Para evitar que uma camada cole na outra durante o armazenamento. VIDROS 1) Descrever os dois métodos de produção do vidro plano (antigo e novo). - Float: consiste em colocar o vidro fundido sobre uma camada fluida de estanho, esse procedimento faz com que tenhamos vidros do tamanho desejado bem como espessura (perfeita Planimetria das faces). - Estiramento: consiste no estiramento, e logo após, resfriamento do vidro que fora fundido. 2) Descrever o melhor processo para a obtenção de chapas planas de vidro. O melhor processo é através do float, em que conseguimos perfeita Planimetria das faces do vidro. 3) Segundo a fórmula simplificada de Herzogenath, o valor da espessura de uma chapa retangular depende das dimensões da chapa, da tensão admissível e da pressão de cálculo. Quais são os parâmetros que devem ser levados em conta na estimação da pressão de cálculo? Pressão do vento e exposição ao vento; peso próprio da chapa; inclinação; altura. 4) O que acontece à uma radiação solar quando ela atinge uma vidraça? Reflexão; absorção; transmissão. 5) a) Dar a definição dos vidros termo absorventes. São vidros que durante sua produção, são adicionados óxidos metálicos na composição da matéria-prima, os quais vão absorver os comprimentos de onda da luz solar (são os vidros coloridos). b) Dar a definição dos vidros termo refletivos espelhados. Os vidros termo refletores são fabricados aplicando-se na sua superfície, uma camada de metal ou óxido metálico, suficientemente fina para ser transparente (ou obter a coloração desejada), no caso do espelhado, a parte de fora do vidro tem a propriedade de ser espelhada e refletir em maior quantidade os raios solares. c) Dar a definição dos vidros termorefletivos seletivos. É o vidro que deixa passar a quantidade de luz e calor desejada pelo usuário, podendo essa proporção ser diferente (mais luz e menos calor, mais calor e menos luz). 6) a) Qual é a diferença entre vidros termoabsorventes e vidros termorefletivos. Os termoabsorventes absorvem a radiação, os termorefletivos refletem a radiação. Vale lembrar que essa absorção ou reflexão não é de 100%. b) Quais são as vantagens e desvantagens do uso de vidros termoabsorventes em locais onde o clima é quente? Vantagens: não passa todo o calor recebido pela fachada para o interior da edificação, reduzindo assim a necessidade de ar condicionado. Desvantagens: como o calor não passa, também pode não passar a luz desejável para o funcionamento das atividades da edificação, aumentando assim a necessidade e iluminação artificial. c) Qual seria o tipo de vidro mais adequado para locais onde o clima é quente (Justificar)? Vidros espelhados, pois eles refletem a radiação e deixam entrar a luminosidade para o funcionamento das atividades. 7) Dar o princípio de funcionamento dos vidros eletrocrômicos. São os vidros, que através da aplicação de determinados óxidos na chapa, tem transparência controlada por impulsos elétricos. 8) Explicar o efeito de estufa. CAIU NA PROVA 2015.1 O vidro é transparente a onda curta e opaco a onda longa. Quando a radiação solar está do lado “de fora” da edificação, ela se comporta como onda curta, passando pelo vidro e entrando no ambiente, quando ela está no lado interno ela passa a ser onda longa, não conseguindo mais sair da edificação pelo vidro, e assim provocando o aquecimento do ambiente. 9) Os vidros sílico-sodo-cálcicos (vidros para vidraças comuns) são transparentes à luz (0,4-0,7μm) mas também aos infravermelhos com comprimentos de onda maiores; estas radiações vão aquecer os objetos, paredes, chão, etc. que vão reemitir comprimentos de onda menores; Mas o vidro sílico-sodo-cálcico é opaco para esses comprimentos de onda: é o efeito de estufa. Certo-Errado (justificar). Errado. os objetos irão emitir comprimento de onda ainda maiores que os iniciais. 10) a) Porque podem ocorrer tensões térmicas nos vidros? Devido a dilatação térmica. As superfícies próximas as bordas do vidro tendem a se esfriar primeiro que o centro (incidência direta da radiação solar), gerando tensões. b) Quais são os fatores que influem no valor das tensões térmicas numa vidraça? A diferença de temperatura no próprio vidro; o local de exposição; a presença de trinca nas bordas; a distribuição do gradiente de temperatura através do vidro; coloração do vidro. 11) Tensões térmicas nos vidros ocorrem por causa da diferença de temperatura entre a face em contato com o ambiente externo e a face em contato com o ambiente interno da vidraça. Certo-Errado (justificar). Errado. A diferença de temperatura entre o centro do vidro e a borda que irá provocar essas tensões. 12) Pequenas trincas nas bordas das chapas de vidros não importam muito já que elas vão ser escondidas na esquadria após a colocação da chapa. Certo-Errado (justificar). Errado. Mesmo escondidas, elas continuam provocando tensões na peça de vidro. 13) A diferença máxima de temperatura medida entre o centro e as bordas de uma vidraça de vidro colorido foi de 18 oC; qual será o valor da tensão de tração gerada nas bordas? Dados: Coeficiente de dilatação térmica a = 9.10-6 /oC; Módulo de Young E = 75 GPa Resposta: 12,15 MPa. ∆𝐿 𝐿 = 𝛼 ∗ ∆𝑇 → ∆𝐿 𝐿 = 𝜀 → 𝜀 = 𝛼 ∗ ∆𝑇 → 𝜀 = 9 ∗ 10−6 ∗ 18 → 𝜀 = 0,000162𝑚 𝜎 = 𝜀 𝐸 → 𝜎 = 𝜀 ∗ 𝐸 → 𝜎 = 0,000162 ∗ 75 ∗ 109 → 𝜎 = 12,5𝑀𝑃𝑎 14) Citar e descrever dois métodos para obtenção de vidros impressos. - Texturização: o vidro ao sair do forno, passa através de dois rolos, os quais um deles ou ambos possuem desenhos gravados em sua superfície. - Criação de vidros foscos: a superfície do vidro é tratada com ácido fluorídrico ou com jatos de areia fina e ar comprimido, fazendo com que seja aumentada a difusão e consequentemente reduzida a passagem de luz. 15) a) Citar 5 aplicações na construção civil onde a NB-226 (e o bom senso) recomenda o uso de vidros de segurança? Sacadas; construções escolares; forros ou telhados; vitrines ou portas de vidro; lugares escorregadios. b) Quais são os principais objetivos dos vidros de segurança? Obter maior resistência mecânica e térmica, além de amenizar o perigo em caso de acidentes. c) Citar três tiposde vidros de segurança. Vidro blindado, laminado e aramado. 16) a) Explicar o princípio da têmpera térmica. É o processo de aquecimento do vidro a 700oC e posterior resfriamento das duas faces com jato de água. Esse choque térmico irá provocar o resfriamento rápido das bordas da peça, enquanto o centro irá resfriar gradativamente, provocando tensões de tração no interior do vidro e de compressão nas camadas externas. b) Quais são as consequências sobre as propriedades de um vidro assim tratado? Melhoria da resistência a flexão; resistência aos choques mecânicos e térmicos; melhoria no processo de ruptura da peça (ela irá se romper em pequenos fragmentos, sem arestas cortantes e lascas pontiagudas). c) Porque chapas de vidro temperado não podem ser cortadas? Porque se elas forem cortadas, elas se partiram em vários pedaços. d) Qual é a diferença entre vidros temperados e vidros laminados? CAIU NA PROVA 2015.1 Vidros laminados passam pelo processo de junção de duas laminas de vidro com uma camada de polímero (PVB) em seu interior, ao contrário do vidro temperado que ao se quebrar vira vários pequenos pedaços que se espalham pelo local, o vidro laminado, quando quebrado, fica preso a película de PVB aplicada em seu interior. 17) Dar a definição dos vidros laminados. São duas lâminas de vidro comum texturizado, fumê ou mesmo temperado, coladas por uma película de PVB (Polivinil Butiral), geralmente incolor, tendo uma característica diferente de segurança: as peças se quebrarem, ficam coladas na película, evitando que se espalhem pelo chão. 18) Além do papel de segurança dos vidros laminados apresentam duas outras vantagens, quais são? A laminação oferece também função termo acústica, que se dá em função da espessura da camada de PVB ou resina. Quando produzidos com placas de vidro de controle solar, os vidros laminados tornam-se eficientes para manter o conforto térmico também. 19) Descrever o material que constitui os vidros blindados. São várias camadas de vidro, e entre essas camadas existem camadas de resinas. 20) Explicar o conceito “massa-mola-massa” no isolamento acústico. Ele ocorre devido a mudança de materiais que o som terá que passar antes de atingir o ambiente interno (ou externo, dependendo do referencial). As camadas de massa são constituídas pelas chapas de vidro, e a mola pode ser entendida como a resina que une tais chapas. Essa combinação entre elementos rígidos e moles faz com que o som se perca, contribuindo para o isolamento acústico. 21) a) Vidros temperados são melhores isolantes acústicos que vidros laminados (se as massas superficiais das chapas são as mesmas). Certo-Errado (justificar) Errado. O vidro laminado por ter uma camada de resina entre as chapas de vidro, faz com que ocorra o efeito massa-mola-massa. b) Por que vidros laminados são bons filtros de radiações ultravioletas? Porque a resina existente entre os vidros atua como filtro da radiação. 22) a) Dar a definição dos vidros aramados. São chapas de vidro que possuem malhas metálicas em seu interior. b) Quais são suas principais aplicações? Aplicações onde seja exigida segurança. 23) Citar dois produtos (à base de vidro) que podem melhorar o isolamento acústico de uma vidraça (ruídos de trafego > 800Hz)? Lã de vidro; fibra de vidro. 24) a) Explicar o princípio de funcionamento dos vidros autolimpantes. Ele tem um revestimento especial hidrofílico a base de dióxido de titânio. O que ocorre são os seguintes processos: Fotocatálise: exposição aos UV inicia a decomposição da sujeira orgânica e torna a superfície do vidro hidrofílica (afinidade com a água); Ação hidrofílica: água da chuva (ou jato de água) forma um lençol sobre a superfície do vidro e enxagua a sujeira orgânica decomposta e o material mineral. b) Porque a superfície dos vidros autolimpantes é hidrofílica em vez de hidrofóbica? Se fosse hidrofóbica, ela iria repelir a água, não formando o lençol sobre sua superfície, e assim a sujeira não sairia. 25) Quais as vantagens proporcionadas pelos vidros autolimpantes? Diminui a adesão da sujeira e da fuligem; torna-se limpo após chuva ou jato d’água; visão clara da janela mesmo quando está chovendo; evita a utilização de produtos de limpeza e diminui a frequência das lavagens. 26) a) Citar alguns produtos (plásticos) que podem substituir o vidro na sua principal aplicação. Acrílico e policarbonato. b) Quais são as principais vantagens e desvantagens destes produtos comparados com o vidro? Vantagens: São menos densos; maior facilidade de montagem. Desvantagens: Menor durabilidade da transparência; menor resistência aos riscos. 27) Quais são as precauções que devem ser tomadas na armazenagem de chapas de vidro. Não colocar as chapas sobre materiais mais duros que o vidro; cobrir as pilhas de forma não estanque, permitindo a ventilação, mas evitando a infiltração de poeira entre as chapas; colocar papelão entre elas, evitando que entre vapor d’água carregado de partículas de cimento (podem ocorrer reações lentas entre a sílica e o cal, que prejudicam a transparência da chapa). 28) Lã de vidro: a) Como é obtida? É um processo em que é obtido filamentos de vidro a partir do vidro fundido. Esses filamentos saem a alta velocidade de pequenos orifícios, formando fibras que na saída são resfriadas e eventualmente coladas. b) Qual é sua principal aplicação? Isolamento térmico, e se colocado junto com materiais duros, pode também ser usado como isolante acústico. PLÁSTICOS 1) a) Dar uma definição dos polímeros. São moléculas hidrocarbonatadas extremamente compridas. b) Dar uma definição dos plásticos. São polímeros mais outros componentes, embora em estado sólido na sua fase final, em algum momento de sua fabricação se encontra em estado líquido. 2) Qual é a diferença entre polímero e plástico? Polímero é um dos componentes do plástico. 3) a) Citar 4 características gerais dos materiais plásticos (vantagens) Leveza; inalterabilidade (umidade ou corrosão); aspecto (transparência, cor); manutenção; impermeabilidade; isolação (acústica, elétrica, térmica); amortecedor de choques; autolubrificante (baixa perda por atrito); resistência química (ácidos, bases); facilidade de colocação em formas; combustão difícil. b) Citar 4 características gerais dos materiais plásticos (desvantagens). Desempenho mecânico (módulo de resistência); resistência térmica; dilatação/retração; estabilidade dimensional (fluência); resistência ao risco; umidade; envelhecimento (UV, oxigênio); resistência aos solventes; fogo (expele fumaça densa e tóxica). 4) Qual é o material plástico que pode ser obtido a partir da polimerização do etileno de formula CH2=CH2? Polietileno. 5) Qual é o objetivo da copolimerização? Obter propriedades não disponíveis em um homopolímero. 6) a) Qual é a diferença de estrutura entre termoplásticos e termofixos? CAIU NA PROVA 2015.1 Termoplásticos são formados de polímeros lineares ou pouco ramificados, com as cadeias ligadas entre si por ligações de Van Der Wals, já os termofixos são compostos por polímeros tridimensionais (ramificados). b) Quais são as principais consequências desta diferença - No processamento (moldagem). Termofixos ao contrário dos termoplásticos, são insolúveis e infusíveis, se degradando ao invés de fundir. - No reaproveitamento ou reuso. Os termofixos não podem ser reaproveitados por aquecimento depois de ocorrer a polimerização. - Na resistência à temperatura. Os termofixos apresentam temperaturas de distorção ao calor de 100oC até 200oC maiores. - Na expansão térmica. Os termofixos apresentam menor expansão térmica.- Nas características mecânicas (resistência, deformação, módulo de elasticidade, fluência). Os termofixos possuem módulo de elasticidade muito maior, maior resistência e menor alongamento. c) Qual é a principal característica dos elastômeros? Apresentam altas deformações elásticas (reversíveis), superiores a 400%. d) Citar um material plástico pertencendo a cada família citada em a) e c). Termofixo: resinas epóxi; Termoplástico: nylon; Elastômero: neopreno. 7) Listar alguns componentes que, junto com o polímero, constituem o material plástico. Enchimentos; plastificantes; corantes e outros materiais (estabilizadores, catalisadores, endurecedores e lubrificantes). 8) Quais são os principais fatores (ambientais) que afetam a durabilidade de um plástico? Radiação solar; umidade; poluição; temperatura; oxigênio. 9) Descrever o princípio e o mecanismo de degradação provocado: a) Pela luz solar Os raios UV provocam a quebra das ligações atômicas, provocando fissuras e podendo iniciar a oxidação. Com essa quebra, o plástico perde plasticidade, podendo também perder o corante, se houver. b) Pelo oxigênio do ar Também ocorre reação em cadeia iniciada pela ruptura da ligação atômica sob a ação do oxigênio. c) Pelo calor Os raios UV provocam a quebra das ligações atômicas, provocando fissuras e podendo iniciar a oxidação. Com essa quebra, o plástico perde plasticidade, podendo também perder o corante, se houver. d) Pela umidade As moléculas de água e solventes se colocam entre as cadeias, provocando um inchamento com perda das propriedades elétricas e mecânicas e mudança de cor. 10) A durabilidade dos plásticos é menor nas regiões tropicais do que nas temperadas? Certo-Errado (Justificar). Certo. Nas regiões tropicais existem grandes períodos úmidos e também existe a maior incidência de radiação solar. 11) A degradação dos plásticos é mais rápida em áreas limpas e rurais que em locais poluídos? Certo-Errado (justificar). Certo. Nos ambientes poluídos, a poluição acaba por fazer uma capa protetora no plástico, o protegendo da ação das intempéries (radiação solar, umidade). 12) Plásticos em ambientes internos se degradam menos rapidamente que plásticos ambientes externos? Certo-Errado (justificar). Certo. Nos ambientes internos os plásticos ficam menos expostos as intempéries do meio ambiente. 13) Como pode ser melhorada a resistência ao envelhecimento dos plásticos? Colocando um absorvente de raios UV na composição dos plásticos. 14) Citar algumas patologias mostrando o envelhecimento (degradação) dos plásticos. Mudança de tonalidade; amarelamento; deformações; fissuras; saliências; reentrâncias. 15) Descrever o princípio do processo de moldagem a) Por compressão. A chapa de plástico é amolecida e comprimida dentro de um molde. b) Por extrusão. O plástico (granulado) é colocado na máquina e aquecido, sendo empurrado através de um bocal e resfriado na saída. c) Por aspiração. O plástico é aquecido e sofre um processo de aspiração, sendo depois desformado. d) Por sopro. Os tubos são aquecidos e os moldes dão forma a peça, sendo soprado ar dentro dela para ajudar na sua moldagem. e) Por injeção. É o processo que dá origem a peças de formato mais complexo; se faz um molde de parafina e se injeta o plástico (em temperaturas para as quais o plástico fica bastante liquido). 16) Citar 6 materiais plásticos usados na construção. PVC; Acrílico; Poliestireno; Poliuretano; Polietileno; Poliéster; PVA. 17) a) Dar o nome científico do polímero constituindo os PVC. PoliCloreto de Vinil. b) Citar 3 aplicações dos PVC na construção civil. Esquadrias; forros; tubos; calhas; canos. 18) O PVC comum pode ser usado para a condução de água quente. Certo-Errado (justificar). Errado. Para tubulações de água quente, é recomendável o uso de CPVC. 19) a) Qual é o verdadeiro nome do “isopor” (nome científico)? Poliestireno expandido. b) Citar duas aplicações do “isopor” na construção civil. Isolamento térmico (coberturas, paredes); juntas de dilatação. 20) Quais são as vantagens e desvantagens do uso de tubulações de PEX (polietileno reticulado alta densidade) em relação ao PVC? CAIU NA PROVA 2015.1 Vantagens: Elimina o uso de conexões (menor probabilidade de vazamentos); proporciona maior flexibilidade ao sistema. Desvantagens: é necessário maior espaço para as instalações; uma quantidade maior de tubulações. 21) Citar 2 aplicações na construção civil dos poliuretanos, das resinas epóxi e dos silicones. Poliuretanos: Isolamento acústico; vedação. Resinas Epóxi: impermeabilização; colagem. Silicones: impermeabilização (evita o contato prolongado da parede com a água); vedação. 22) a) Definir o material plástico chamado “fiberglass”. Mistura de resinas de poliéster e fibras de vidro. b) Dar um exemplo de uso deste material na construção civil. Uso em piscinas; isolante estrutural. 23) a) Qual é a principal aplicação das “espumas de plástico” na construção civil? Isolamento térmico. b) Citar dois plásticos podendo ser obtidos na forma de espuma. Polietileno; poliestireno expandido (isopor). 24) Quais são as duas grandes famílias de plásticos que podem substituir o vidro nas suas aplicações? Acrílicos e policarbonatos. 25) Quais são as principais vantagens e desvantagens do uso do policarbonato em relação ao vidro laminado para uso, por exemplo, como cobertura transparente? O policarbonato não se quebrará com tanta facilidade, quando comparado com o vidro laminado. 26) Qual é a principal aplicação do politetraflúoretileno (“Teflon”) e do poliacetato de vinile (PVA) na construção civil? Teflon: confecção de veda rosca, tintas; PVA: tintas. 27) Citar dois tipos de materiais plásticos que podem ser usados: a) Como revestimento de piso. Epóxi e pisos vinílicos. b) Como isolante térmico. Isopor e polietileno. c) Como material de substituição do vidro. Policarbonato e acrílico. d) Em tubulações e encanamentos. PEX e PVC. TINTAS 1) Quais são as principais funções de uma pintura? Proteger e embelezar uma superfície (base). 2) Quais são os requisitos básicos para a obtenção de um sistema de pintura durável? Preparar a base → utilizar tintas adequadas à base e ao ambiente de aplicação → usar tintas de boa qualidade → aplicar adequadamente um fundo e o número de demãos. 3) Dar a composição geral de uma tinta e a principal função de cada componente. - Solvente: tem a função de deixar o material fluído, trabalhável; - Pigmento: material sólido que dá coloração; - Resina: tem a finalidade de “colar” o pigmento e proporcionar as propriedades finais da tinta; - Aditivos: antiespumantes, homogeneizadores, anti-mofos, etc. 4) a) O que representa o PVC de uma tinta? É a relação entre a concentração de pigmento e o volume total de substâncias não voláteis, mede também o grau de brilho. b) Qual é o efeito de um PVC alto (> 50) sobre o brilho de uma tinta? Um PVC alto implica em uma tinta menos brilhante, pois a luz que bate nas partículas sólidas é espalhada e a superfície se apresenta fosca. ↑PVC ALTO: BRILHO BAIXO↓ 5) a) Um teor de pigmento alto diminui a porosidade de uma tinta. Certo-Errado (Justificar). Errado. Um teor de pigmento alto faz com que gases e líquidos possam entrar com mais facilidade pelos espaços entre as partículas, aumentando a porosidade. b) Um teor de pigmento alto diminui a probabilidade de formação de bolhas (empolamento) de uma tinta. Certo-Errado (justificar) Certo. Os gases que dão origem à formação de bolhas não ficarão presos no material. 6) a) O que significa poder de cobertura de um pigmento? É a quantidade de demãosque são necessárias para que seja coberto uma superfície (base). b) Descrever um método simples de avaliação comparativa do poder de cobertura de duas tintas. Processo é em pintar uma base de uma cor escura (de preferência preta), e ir passando demãos das tintas em cada marca escura, aquela que cobrir totalmente primeiro, é a de melhor poder de cobertura. 7) Qual é o esquema típico de processamento de uma pintura? Preparação da superfície → aplicação do fundo → aplicação da tinta de acabamento. 8) Quais são as funções de um selador ou tinta de fundo? Preparar a base para a aplicação da tinta de cobertura, e assim aumentar o rendimento. 9) Como, com uma tinta látex, pode ser “fabricada” uma tinta de fundo? Diluindo o solvente 50/50. 10) Em geral, comparadas com as tintas à base de resinas termofíxas, as tintas à base de resinas termoplásticas apresentarão: a) Maior dureza. Certo-Errado. Errado. b) Maior velocidade de secagem. Certo-Errado. Certo. c) Maior resistência a solventes. Certo-Errado. Errado. 11) Citar uma tinta que pode ser empregada em áreas molháveis Tintas à base de resina alquídica, epóxi, borracha clorada. 12) a) Dar a definição de uma massa plástica ou massa corrida Massa plástica ou corrida é uma massa com grande quantidade de material sólido. b) Quais são suas funções? Tornar a superfície lisa, ou até mesmo rugosa, podendo remover as irregularidades e nivelar o substrato para posterior aplicação do revestimento. Possui também papel selador. 13) Qual é o princípio de funcionamento e a principal função das tintas intumescentes? Tintas intumescentes são produtos reativos ao calor, que, à aproximadamente 200°C, iniciam um processo de expansão volumétrica atingindo muitas vezes seu volume inicial, dependendo da espessura aplicada e temperatura a qual sejam expostos. Neste processo são liberados gases atóxicos que atuam em conjunto com resinas especiais formando uma “espuma” rígida na superfície da estrutura, provocando o retardamento da elevação das temperaturas nos elementos metálicos, evitando que o perfil sofra colapso. 14) Quais são as características que uma tinta deve e (ou) não deve apresentar na hora do recebimento e abertura da embalagem? Aspecto uniforme, homogêneo, estar livre de partículas sedimentadas por meio de agitação manual. 15) Citar as principais características das superfícies que deverão ser levadas em conta na escolha de uma tinta para aplicação sobre: a) Madeiras Porosidade (a madeira suga a tinta), higroscopicidade (a água da madeira tende a sair para entrar em equilíbrio com o ambiente). b) Metais Corrosão. c) Materiais de alvenaria Porosidade e alcalinidade (é necessário esperar a carbonatação antes de aplicar a tinta – tintas não resistem bem a alcalinidade). 16) Citar alguns requisitos de desempenho que, após sua secagem, as pinturas de alvenaria para interiores e exteriores devem satisfazer. - Propiciar recobrimento uniforme da base; - Não apresentar escorrimento de tinta sobre a superfície pintada; - Não apresentar fissuras, trincas, formação de bolhas ou pulverulência; - Prevenir o desenvolvimento de organismos biológicos; - Possuir estabilidade química em relação à base; - Possuir resistência mecânica a pequenos impactos e aos riscos provenientes da ação normal dos usuários; - Vedar adequadamente as bases porosas p/ impedir a penetração de águas pluvias, deve permitir, entretanto, a passagem da umidade eventualmente existente no interior da base; - Apresentar resistência a ação de agentes químicos; - Apresentar resistência à temperatura e umidade. 17) a) Tintas látex acrílicas são recomendadas somente para uso em interiores. Certo-Errado. Errado. b) Tintas látex PVA são recomendadas somente para uso em exteriores. Certo- Errado. Errado. São recomendadas para qualquer um. c) Tintas látex PVA plastificadas por copolímeros são recomendadas somente para uso em interiores. Certo-Errado. d) Descrever o processo de pintura de uma parede de alvenaria em ambiente interno com uma tinta látex (da preparação da superfície até a aplicação da tinta de acabamento). Aplicação de tinta de fundo (selador) → Aplicação (30 dias após a construção da alvenaria ou de componente em concreto e pelo menos 60 dias no caso de revestimento com argamasse só de cal). 18) a) Como deve ser preparada uma superfície de alvenaria antes da aplicação da tinta de acabamento? Deverão ser corrigidas as imperfeições, eliminadas as partes soltas ou mal aderidas (raspadas ou escovando), limpas e secas, além de desprovidas de poeiras, gorduras e óleos. Em paredes novas, deve-se esperar um período mínimo de 30 dias para findar a carbonatação. b) Como pode ser corrigida um excesso de alcalinidade de uma parede de alvenaria? Pode ser corrigido através de aplicação prévia de um fundo preparador álcali resistente ou aplicação de um selador acrílico à base de água. 19) Em paredes de alvenaria novos, porque deve-se aguardar no mínimo 30 dias antes da aplicação de uma pintura? Deve se aguardar no mínimo 30 dias para que ocorra o processo da carbonatação, que corrige a alcalinidade da superfície (lembrando que as tintas não resistem bem aos álcalis). 20) Descrever o processo de envernizamento de uma superfície de madeira (da preparação da superfície até a aplicação da camada final de verniz). - Preparação da superfície: deve ser escovada para eliminar o pó; eliminação das gorduras ou óleos com aguarrás; lixar no sentido das fibras para eliminar as imperfeições; calafetar pequenas rachaduras com massa a óleo; esperar que o teor de umidade da madeira esteja estabilizado. - Esquema de pintura sobre madeiras: usar um selador compatível com o verniz ou tinta de acabamento; após a secagem do selador, se necessário lixar para uniformizar; aplicar o verniz ou tinta de acabamento. 21) Porque um verniz de madeira para ambiente externo deve conter na sua composição um absorvente de UV? Para evitar o desgaste da tinta devido aos raios UV. 22) Como é composto um sistema de pintura “padrão” para superfícies metálicas? Aplicação de fundo anti-corrosivo (primer) com pigmentos anti-corrosivos → eventual aplicação de tinta de fundo intermediária para conferir maior espessura ao revestimento, melhorando o nivelamento e o aspecto da superfície pintada → aplicação da tinta de acabamento conferindo aspecto final e proteção. 23) a) Descrever o princípio de funcionamento da proteção contra a corrosão dos metais usando primers com pigmentos anti-corrosivos. Forma uma camada de proteção, semelhante a do alumínio. b) Descrever o princípio de funcionamento da proteção contra a corrosão dos metais usando primers ricos em zinco metálico (@ 95%). O zinco trabalha como o anodo. 24) Como deve ser preparada uma superfície de aço antes da aplicação da tinta de acabamento? Protetor anti-corrosivo para chapas de aço e promove adesão de tintas sobre peças de alumínio ou galvanizadas. 25) Porque os métodos mecânicos de limpeza (Ex.: lixamento) não são recomendados para a preparação de uma superfície de alumínio anodizado? Porque prejudicam a camada de anodização, o que pode levar à corrosão. 26) Além da sua toxicidade (chumbo), porque o zarcão não pode ser usado como primer de um sistema de pintura de uma superfície de alumínio? Porque ele forma uma pilha eletroquímica. 27) Qual é a principal dificuldade na pintura de materiais plásticos? Não tem adesão adequada. 28) Como melhorar a adesão de uma tinta orgânica com uma superfície de plástico? Limpeza com solvente, para obter um leve ataque superficial da peça.
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