Francielen Frazão Jorge Janaiana Dutra Guilherme Tatiana Correa Freitas

OS METAIS NA CONSTRUÇÃO CIVIL

 Entende-se por metal, do ponto de vista

tecnológico, um elemento químico que existe como cristal ou agregado de cristais, no estado sólido.

Os metais podem aparecer no estado nativo ou na forma de mineral. Aparecem em geral no estado puro: o ouro e a platina, podendo apresentar-se

também nesta forma a prata, o cobre, o mercúrio, o enxofre e o ferro meteórico. Os minerais são

combinações de metais com outros elementos formando óxidos, sulfetos, hidratos, carbonatos, etc.

 Quando o mineral contém uma quantidade de

metal que permite sua exploração econômica, leva o nome de minério. A partir do minério, a obtenção do metal segue duas etapas: mineiração e

Mineração

 Na mineração temos a colheita do minério que pode ser

feita a céu aberto ou subterrâneas, a ferro ou a fogo (mecânica ou com explosivos), e a concentração (purificação), que pode ser feita com processos mecânicos ou químicos.

 Os principais processos mecânicos são: a trituração(o

minério é quebrado em pedaços menores), a

classificação(são separadas as pedra inúteis), a levigação (água corrente, o metal mais pesado afunda e a ganga escoa), a flotação (se a ganga é mais pesada, faz-se a agitação do minério em mistura de água e óleo, o metal sobe com a espuma), a separação magnética(imã atrai os metais e deixa as impurezas), a lavagem simples e outros.

 Como principais processos químicos temos a ustulação

Metalurgia

 “...É a arte e a ciência dos metais e ligas

metálicas, isto é, o estudo de suas

propriedades em diferentes condições, e as mudanças sofridas nessas propriedades

pelos tratamentos a que são submetidos os metais, ou então pelas substâncias

Metalurgia

 Na metalurgia o metal puro é extraído do

minério por um dos seguintes processos:

redução, precipitação química ou eletrólise. O processo de redução mais comum é o feito

com carbono e óxido de carbono a altas

temperaturas, em fornos, e do qual resulta o metal puro ou quase puros, em estado de fusão. O processo de precipitação simples usa alguma reação química da qual resulte o metal puro. O processo eletrolítico só pode ser empregado em minérios que possam ser dissolvidos na água. A eletrólise é usada

Principais Minérios:

 Bauxita (óxido) O₂Al₂(HO)₂ ou Al₂(HO)₂, da qual o aluminato é

extraído por eletrólise.

 Galena (sulfeto) PbS, do qual o chumbo é extraído por fundição

redutora.

 Calcosina (sulfeto) Cu₂S

 Cuprita (óxido) Cu₂O COBRE por calcinação

 • Calcopirita (sulfato) Cu2S – Fe₂S_{3 fusão}  Malaquita e azurita (carbonatos)

 Cassiterita (dióxido) SnO_2, da qual é extraído o estanho.

 Blenda (sulfato) ZnS

 • Calamina (silicatos) ZINCO  Smithsonina (carbonato)

 Siderita (Co₃Fe), cor cinza com matizes amarelas, contém 30 a 42%

de ferro.

 Magnetita (Fe₃O₄), cor preta, contém 45 a 70% de ferro.

 Hematita (Fe₂O₃), cor vermelho escuro, contém 50 a 60% de ferro.  Limonita (2Fe₂O₃ – 3H₂O), cor parda, 20 a 60% de ferro.

LIGAS

 Geralmente os metais não são empregados

puros, mas fazendo parte de ligas.

 Liga é a mistura, de aspecto metálico e

homogêneo, de um ou mais metais entre si ou com outros elementos. Deve ter composição cristalina e comportamento com metal.

Geralmente as ligas tem propriedades

mecânicas e tecnológicas melhores que as dos metais puros.

 O processo mais simples de obtenção das

ligas é o de fusão. Mas quando as ligas não são aplicáveis a esse processo existem

PROPRIEDADES IMPORTANTES

 porosidade não aparente,

 brilho característico, que pode ser aumentado por

polimento ou tratamento químico.

 a densidade varia bastante de uma liga para outra,  baixa resistência elétrica e alta condutibilidade

térmica.

 elevada plasticidade (grandes deformações sem

DESVANTAGENS DO USO DO METAL

 Oxidação:

A maioria dos metais tende a se oxidar quanto expostos ao ar, especialmente em ambientes úmidos. Entre os vários

procedimentos empregados para evitar ou retardar a corrosão, os mais comuns são a

aplicação de pinturas protetoras, a formação de ligas com outros elementos que reduzam ou

eliminem tal propensão e a conexão a pólos elétricos que impeçam a ocorrência do

METAIS MAIS UTILIZADOS (não- ferrosos)

 ALUMINIO

 O alumínio é um metal muito leve e com

boas propriedades mecânicas.

 A têmpera, na hora da fabricação é um fator

primordial da qualidade das peças. É de difícil soldagem e, quando se consegue soldar, perde 50% de suas propriedades, pois destempera. Tem excelente

condutibilidade térmica e elétrica e forma

ligas importantes com diversos outros metais das quais adquire-se excelentes

ALUMINIO

 Ao ar livre cobre- se imediatamente de

uma camada de óxido que

impermeabiliza e protege o núcleo, embora diminua a beleza.

 É de excelente emprego na construção

civil perdendo apenas para o ferro.

 Normalmente apresenta-se na

ALUMINIO

 Laminados

 lâminas (espessura até 6mm);

ALUMINIO

 Extrudados

 barras redondas, quadradas, chatas;

 Fios;

Alumínio e suas ligas

 Quando puro, o alumínio é muito mole e

pouco resistente, por isso, em geral, o alumínio é usado em ligas com outros elementos. Quanto mais puras, maior a resistência à corrosão e menor a

Alumínio e suas ligas

 ótima resistência à corrosão (onde

apresenta melhores condições). Ligado ao magnésio, ou ao magnésio e silício,

aumenta-se a resistência à corrosão, mas a resistência mecânica continua pequena. Ligado ao cobre - magnésio (ex:

duralumínio), aumenta a resistência

mecânica, mas permanece a resistência inicial à corrosão. Ligado ao zinco

Alumínio e suas ligas

 O bronze de alumínio é liga com

Alumínio e suas ligas

 Acabamentos das superfícies: Não

possui, normalmente, função protetora, porque para isso basta a camada

natural de óxido. O acabamento é mais estético do que com a função de

Alumínio e suas ligas

 Acabamentos mecânicos: São

processos para alterar a textura ou polimento lisos iniciais (acabamentos martelados, mate, acetinado, naido).

 Limpeza: Lavagem simples ou

Alumínio e suas ligas

 Tratamentos químicos de proteção:

Servem para aumentar a camada de óxido ou para base de pintura.

Consistem em imersão em soluções, como a de carbonato de sódio e

Alumínio e suas ligas

 Polimento químico: Tem a finalidade

de aumentar a reflexão e brilho. É

obrigatório antes da anodização. Caso esta não venha a ser feita, a superfície deverá ser protegida, ou a mesma

Alumínio e suas ligas

 Anodização: é um modo de dar maior

proteção que a camada natural de óxido, aumentando também a reflexão e brilho e a resistência aos ataques químicos,tais como o resultante do cimento.

 Pintura: a pintura pode ser direta, desde

que seja feito um tratamento prévio com ácido fosfórico, o qual dá fosfato de

Alumínio e suas ligas

 Eletrodeposição: não tem por

finalidade proteger, mas sim dar

Emprego do alumínio

 Na construção, devido as suas inúmera

qualidades , é usado em transmissão de

energia elétrica, coberturas, revestimentos, esquadrias, guarnições, elementos de

ligação.

 Na transmissão de energia elétrica, e

utilizada na forma de fios e cabos, que apresentam sobre os de cobre, maior

Emprego do alumínio

 Possui, porém, o inconveniente de ser

menos maleável para efeitos de

dobramento (as dobragens feitas no local devem ter grande raio, de outra

Emprego do alumínio

 É muito eletrolítico, por isso, em

especial, não deve ficar em contato

direto com ferro ou aço; ou com outros metais. Os elementos de conexão

devem ser de alumínio também. Se isso não for possível, que estes sejam de

Emprego do alumínio

 Em coberturas é usado na forma de

chapas onduladas para telhados e

lâminas para impermeabilização (ligas finas ou corrugadas - para aumentar a aderência ao impermeabilizante e

Emprego do alumínio

 É muito usado em esquadrias. As

diversas firmas fabricantes já possuem perfis padronizados, com os quais

compõem a forma desejada pelo

projetista. Como o alumínio não deve entrar em contato com o reboco, deve ser feito um contramarco de ferro

Emprego do alumínio

 O alumínio também é bastante usado

em ferragens.

 Bastante conhecido também é o seu

emprego em persianas esmaltadas a fogo; e também em montantes,

travessas o outros elementos de ligação em painéis pré-fabricados.

 É usado na forma de chapas de

Emprego do alumínio

 É usado na forma de chapas de

revestimento e separação de superfícies.

 Também é utilizado em peças de remate

da construção, como cantoneiras, tiras, barras, etc.

 O alumínio moído também pode ser

Chumbo

 Pouco abundante na crosta terrestre é

um metal cinza-azulado, muito maleável e macio, mas pouco dúctil e com baixa condutibilidade térmica. Dificilmente é

vendido puro e encontra-se sempre com outra liga.

 Exposto ao ar cobre-se com uma

Emprego do Chumbo

 Tubos e artefatos para canalizações

(para água corrente deve ser limitado à pequenas extensões devido a toxinas, não utilizando-a para beber) * em

desuso*;

 em arremates;

 coberturas (usado em

impermeabilizações, na forma de chapa fina, soldadas entre si para tornar a

Emprego do Chumbo

 absorventes de choque (devido a

maciez);

 na indústria de tintas (dão ótimo

Emprego do Chumbo

 Pela grande densidade é largamente

utilizado no revestimento de ambientes onde são manipuladas substâncias

radioativas. Portas de salas de reatores, por exemplo, são blindadas com o

metal. As instalações radiológicas, bem como as mãos e o corpo dos

Estanho

 Na indústria da construção é raramente

usado puro, mas é bastante empregado para formar ligas ou para proteção

superficial de outros metais, devido à sua estabilidade. Tem cor

Emprego do estanho

 Substituto do chumbo em algumas

aplicações.

 Solda de Encanador: Essa solda é

utilizada na montagem dos

Cobre

 É um metal de cor avermelhada, dúctil e

maleável, que embora duro e tenaz, pode ser reduzido a lâminas e fios extremamente finos.

 Ao ar, cobre-se rapidamente de uma

camada de óxido e carbonato, formando azinhave, muito venoso, mas que

Cobre

 Tem grande condutibilidade térmica e

elétrica. Bom condutor de eletricidade e de calor. Sua resistência e módulo de deformação são menores do que o dos aços, mas as suas propriedades o

tornam indicado para certos usos como condutores elétricos, tubos para

trocadores de calor, peças que

Emprego do cobre

 É largamente empregado em

instalações elétricas como condutor; em instalações de água, esgotos, gás,

pluviais, coberturas, forrações, ornatos, etc.

 Recomenda-se sempre que as

canalizações de gás liquefeito sejam

feitas de cobre, porque resistem melhor quimicamente e são mais fáceis de

Emprego do cobre

 Pela mesma razão é usado em redes de

esgoto e pluviais. As caixas e ralos de cobre são muito mais resistentes que as de chumbo. As calhas de cobre são

superiores às de zinco ou galvanizado.

 Em coberturas pode ser usado para

Emprego do cobre

 É também utilizado em paredes

divisórias, como elemento vedante,

Fios e cabos elétricos

 Na transmissão de energia elétrica, são

usados fios e cabos de alumínio ou de cobre. Na instalação domiciliar é quase só usado o cobre, por ser este o mais flexível.

 O cobre eletrolítico, utilizado nos

Fios e cabos elétricos

 Ao material são adicionadas

substâncias diversas, com o fim de

diminuir a formação do óxido cuproso, o qual, diminuindo a seção, reduziria a

condutibilidade. Essas substâncias não ultrapassam 1% do total. Se forem em maior quantidade, reduziriam

Fios e cabos elétricos

 Geralmente nos fios e cabos, o cobre é

Bronze

 O bronze é a liga com 85 a 95% de

cobre e 15 a 5% de estanho. Utilizado em ferragens e ornatos, bem como em máquinas, pela sua capacidade de

deslizar, com baixo coeficiente de atrito sobre o aço, dispensando até

lubrificação.

 É de difícil oxidação, muito duro, mas

Zinco

 É um metal cinza-azulado, é pesado e

tenaz com baixa resistência elétrica. É muito atacável pelos ácidos.

 As ligas de zinco podem ser divididas

em dois grupos: aquelas em que a

Zinco

 Ao primeiro grupo pertencem as ligas

usadas em zincografias, pilhas e

coberturas. No segundo grupo estão as ligas ZAMAK e KAYEM, usadas na

fabricação de injetados (peças fundidas).

 Zincagem: É a proteção do aço contra a

Latão

 É uma liga, de cobre e zinco, que

dificilmente se oxida e é muito

resistente. Mais estável ao ar, pode adquirir um belo polimento.

 Muito empregado em ferragens:

METAIS (ferrosos)

Ferro

 O ferro não é encontrado puro na

natureza. O minério de ferro é retirado do subsolo, porém muitas vezes é encontrado exposto formando verdadeiras montanhas. Os principais minérios de ferro são a

Hematita e Magnetita.

 Para retirar as impurezas, o minério é

Obtenção do ferro gusa

 Na usina, o minério é derretido num forno

denominado ALTO FORNO.

 No alto forno, já bastante aquecido, o minério é

depositado em camadas sucessivas, intercaladas com carvão coque (combustível) e calcário

(fundente).

 Estando o alto forno carregado, por meio de

dispositivo especial injeta-se ar em seu interior.

 O ar ajuda a queima do carvão coque, que ao

atingir 1200ºC derrete o minério.

 O ferro ao derreter-se deposita-se no fundo do

Ferro fundido

 É uma liga de ferro - carbono que

contém de 2 a 4,5% de carbono. O

ferro fundido é obtido diminuindo-se a porcentagem de carbono do ferro

Tipos de Ferro Fundido

 Os tipos mais comuns de ferro fundido,

dentre outros, são o ferro fundido cinzento e o ferro fundido branco

 O ferro fundido cinzento, devido às suas

características, têm grande aplicação na indústria. O ferro fundido branco é

utilizado apenas em peças que

Aço

 Aço é uma liga metálica formada

essencialmente por ferro e carbono,

com percentagens deste último variando entre 0,008 e 2,11%. Distingue-se

do ferro fundido, que também é uma liga de ferro e carbono, mas com teor de

carbono entre 2,11% e 6,67%. É a mais versátil e a mais importante das ligas

Obtenção do Aço

 O ferro gusa é levado para a aciaria, ainda em estado

líquido, para ser transformado em aço, mediante queima de impurezas e adições. O refino do aço se faz em

fornos a oxigênio ou elétricos.

 Finalmente, a terceira fase clássica do processo de

fabricação do aço é a laminação. O aço, em processo de solidificação, é deformado mecanicamente e

transformado em produtos siderúrgicos utilizados pela indústria de transformação, como chapas grossas e finas, bobinas, vergalhões, arames, perfilados, barras etc.

 Com a evolução da tecnologia, as fases de redução,

Tipos de Aços

 Não existe, ainda hoje, uma classificação dos

aços considerada precisa e completa,

principalmente com relação aos aços-liga, em que a cada dia é pesquisada a inclusão de

novos elementos, e consequêntemente obtidos novos aços. Ainda assim, a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), a SAE

(Society Automotive Engineers) e a ASTM

(American Society for Testing and Materials), entre outras , possuem sistemas que tem

Classificação genérica

 Os aços são ordenados de acordo com

o teor de carbono;

 Aço extra-doce: <0,15% C

 Aço meio-doce: 0,15% C até 0,30%C  Aço meio-duro: 0,30%C até 0,60%C  Aço duro: 0,60%C até 0,70%C

Classificação quanto as propriedades

 Aço de alta resistência e baixa liga;  Aço de alta resistência;

 Aços inoxidáveis;

 Aços indeformáveis;

Aços inoxidáveis

 Tem como principal liga o cromo. São

aços onde não ocorre oxidação em ambientes normais.

 São divididos em famílias de acordo

Classificação quanto às aplicações

 Aços estruturais;  Aços para molas;

 Aços para beneficiamento;

Centro de Coprodutos do aço

 Agregado de aciaria (frações mais finais): correção de pH do

solo, contenção de encostas, fabricação de fertilizantes fosfatados, produção de cimento e concreto;

 Agregado de aciaria (britas e frações mais grossas):

recuperação paisagística, lastro ferroviário, pátio de

estacionamento, recuperação de vias em geral, construção de base e sub-base de rodovias e produção de asfalto;

FORNECEDORES NA CIDADE

 FERRAÇOSUL – AV. PRESIDENTE VARGAS

 FERRO-AÇO em formas de: barra de 12m, colunas com 6m, telas para concreto,

estribos de 10 por 10 para colunas, perfis redondos e quadrados, chapas galvanizadas, cantoneiras...

 - Todos fornecidos pela Gerdau seguindo padronização e inovações da mesma.

 ALUMÍNIO em forma de: perfis de 5m, linha módulo prático, linha 25 para portas e

janelas, linha para Box, módulo prático fosco (novidade do mercado) e BX leve (baratear custo).

 - Fornecidos pela empresa CDA de forma bruta e anatizado por outra da qual não foi

especificada.

 MIUDEZAS DE COMPLEMENTAÇÃO: solda eletrodo, fechaduras, dobradiças...

PREÇOS

 AÇO: média R$ 3,00 k

 ALUMÍNIO: R$ 17,00 k

 MIUDEZAS: relativo à marca e tipo de