Introduo Conceito de Metal

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARINSTITUTO DE TECNOLOGIAFaculdade de Engenharia Civil

Alunas:Aline Gomes e SilvaLarissa Costa Magalhes Disc.:Materiais de Construo CivilProf. Dr.: Adalberto

METAIS

OBJETIVOO trabalho a seguir tem como objetivo mostrar a importncia dos metais,suas classificaes,propriedades gerais e seu emprego dentro da construo civil, levando a uma anlise mais tcnica da aplicabilidade destes materiais nos processos construtivos.

Introduo Breve Histrico A utilizao dos metais foi um dos fatos mais importantes na historia da humanidade. O primeiro metal descoberto foi o cobre, ainda na pr-histria, no oriente mdio. Com a descoberta deste material e posteriormente de outros metais foi possvel desenvolver ferramentas mais eficientes que as de pedra. Com o uso do metal tambm foi possvel fabricar a roda. Hoje em dia ele encontrado em nossa casa (ex: torneiras, fechaduras, fios e cabos eltricos etc.), nos automveis, nas embalagens de alimentos, e especialmente na construo civil.Introduo Conceito de Metal Do ponto de vista Qumico:Do ponto de vista Tecnolgico:substncia simples, capaz de ser cationte em combinaes. Fortemente eletropositivos (dividem-se em alcalinos, como sdio e potssio, e os alcalino-terrosos, como o clcio e o magnsio), e os elementos indiferentes que so fracamente eletropositivos (polnio, bismuto,antimnio, etc.).

elemento qumico que existe como cristal ou agregado de cristais, no estado slido, caracterizado pelas seguintes propriedades: alta dureza, grande resistncia mecnica, elevada plasticidade (grandes deformaes sem ruptura), relativamente alta condutibilidade trmica e eltrica.Tipos de MetaisOBTENO DOS METAISLigas Geralmente os metais no so empregados puros, mas fazendo parte de ligas misturas, de aspecto metlico e homogneo, de um ou mais metais entre si ou com outros elementos. Deve ter constituio cristalina e comportamento como metal. Tm propriedades mecnicas e tecnolgicas melhores que as dos metais puros. Classificam se em:Misturas Mecnicas ( liga estanho chumbo);Solues Slidas ( ao, com carbono);Compostos qumicos ( liga e cobre zinco).Obteno das ligasOs processos gerais de obteno das ligas so:

- Fuso;- Presso;- Eletrlise;- Aglutinao;- Metalurgia Associada.PROPRIEDADES IMPORTANTESAparncia: todos os metais comuns so slidos temperatura ordinria . Porosidade no aparente. Brilho caracterstico. Densidade: dos metais comuns varia de 2,56 a 11, 45 temp. ordinria. a diviso do peso de um bloco por seu volume.

Dilatao e Condutibilidade Trmica: o coeficiente de dilat. Trmica dos metais situa-se entre 0,10 0,030 mm/m/C ( zinco chumbo estanho cobre ferro ao) . E a Condutibilidade Trmica entre 1,006 e 0,080 calorias gramas/s/cm/cm/C (prata cobre alumnio zinco bronze ferro estanho nquel ao chumbo).

Condutibilidade Eltrica: os metais so muito bons condutores de eletricidade.Resistncia Trao: propriedade importante. A tenso de trao, diviso da fora aplicada pela rea inicial da seo transversal, determina aumento do comprimento da barra a qual foi submetida a fora ( deformao).Resistncia ao Choque: a resistncia que o metal ope ruptura sob ao de uma carga considerada instantnea.Dureza: de grande importncia para a construo, a capacidade do metal ser facilmente riscado ou no. Os metais podem ser extremamente duros, ou relativamente moles.Fadiga: ocorre quando o metal solicitado repetidas vezes por cargas menores ou em sentidos variados, causando uma ruptura, ocasionada pela desagregao progressiva da coeso entre os cristais.

PROPRIEDADES IMPORTANTESDurao: depende, primordialmente, da sua resistncia e proteo contra corroso e de outros fatores resistncia a fadiga, esforos que recebe, ao do fogo, variaes de temperaturas a que submetida etc.Corroso (ou Oxidao): a transformao no intencional de um metal, a partir de suas superfcies expostas, em compostos no aderentes,solveis ou dispersveis no ambiente onde o metal se encontra. Quase todos apresentam corroso ( exceto ouro e platina).Corroso Qumica: quando exposto ao ar, pode ocorrer do metal perder eltrons ( cationte) em favor do oxignio ( anionte). A reao imediata depois da formao destes ons que se combinam formando xidos.Corroso Eletroqumica: mais complexa, consiste num movimento de eletricidade entre reas de potencial eltrico diferente, sempre que exista um condutor externo e um contato (curto circuito) interno. A soluo condutora externa pode ser a prpria umidade atmosfrica, quase impossvel de ser eliminada.DESCRIO DOS PRINCIPAIS METAIS E SUAS APLICAES NA CONSTRUO CIVILCaractersticas do Alumnio:Emprego do alumnio:Metal cinza claro;Muito leve e com boas propriedades mecnicas;O alumnio funde a uma temperatura em torno de 660C e tem condutibilidade eltrica e trmica excelente.A tmpera primordial para a qualidade das peas. de difcil soldagem, e quando soldar, perde 50% de suas propriedades mecnicas, pois destempera. muito eletroltico, no devendo ficar em contato direto com outros metais.

Na transmisso de energia eltrica, na forma de fios e cabos;Coberturas: chapas onduladas para telhados e lminas para impermeabilizao;Revestimentos, chapas de revestimento e separao de superfcies.Esquadrias;Guarnies;Elementos de ligao;Ferragens;Peas de remate de construo ( cantoneiras )Etc.

DESCRIO DOS PRINCIPAIS METAIS E SUAS APLICAES NA CONSTRUO CIVILCaractersticas do chumboEmprego do chumboMetal cinza-azulado , muito malevel e macio, mas pouco dctil;Condutibilidade trmica relativamente baixa;Exposto ao ar, cobre-se de uma camada de hidrocarbonato de chumbo, substncia relativamente txica. Tem alta resistncia eltrica.Tubos e artefatos para canalizaes;Em arremates;Coberturas (impermeabilizao em na forma de chapas finas);Absorventes de choques, devido sua maciez;E na indstria de tintas, pois do timo cobrimento e durabilidade.DESCRIO DOS PRINCIPAIS METAIS E SUAS APLICAES NA CONSTRUO CIVILCaractersticas do Cobre:Emprego do Cobre: um metal de cor avermelhada, dctil e malevel, embora duro e tenaz. Pode ser reduzido a lminas e fios extremamente finos;Tem grande condutibilidade trmica e eltrica; Ao ar, cobre-se rapidamente de uma camada de xido e carbonato, formando azinhave, muito venoso, mas que protege o ncleo no metal, dando-lhe durao quase indefinida.

Na instalaes eltricas como condutor;Redes de esgoto e pluviais, canalizaes de gs liquefeito, pois resistem melhor quimicamente;Coberturas, para impermeabilizao de terraos ou em forma de telhas;Forraes, ornatos etc.

DESCRIO DOS PRINCIPAIS METAIS E SUAS APLICAES NA CONSTRUO CIVILCaractersticas do bronzeEmprego do bronze: uma liga de 85 a 95% de cobre e 15 a 5 % de estanho;De difcil oxidao, muito duro, mas bastante flexvel;Tem alta condutibilidade trmica;A sua cor vai de vermelho amarelado at quase branco.Ferragens ;

Ornatos.DESCRIO DOS PRINCIPAIS METAIS E SUAS APLICAES NA CONSTRUO CIVILCaractersticas do ZincoEmprego do ZincoMetal cinza-azulado. Bastante mais pesado que o ferro e 4 vezes mais tenaz;

Tem baixa resistncia eltrica;

muito atacvel pelos cidos;

Condutibilidade trmica razovel.Para coberturas e revestimentos sob a forma de chapas lisas ou onduladas;

Calhas e tubos condutores de fluidos.DESCRIO DOS PRINCIPAIS METAIS E SUAS APLICAES NA CONSTRUO CIVILFERRO / AO CARACTERSTICAS E APLICAES:

Em geral, o que chamamos de ferro, , na verdade, ao. O ferro no tem resistncia mecnica e usado em grades, portes, e guarda-corpos decorativos em que se aproveita a plasticidade do material, trabalhando no estado lquido, permitindo a moldagem de desenhos ricamente detalhados. J o ao, empregado quando a responsabilidade estrutural entra em jogo. So 3 as qualidades do ao disponveis no mercado: o carbono, o cortain, e o galvanizado. A diferena entre eles est no tratamento anticorrosivo de cada um, que determina tambm a funo a que esto aptos.Obteno: O ferro fundido tem grande teor de carbono (entre 1,7 e 6,7%). Se esse teor baixar de 1,7 para 0,2%, o ferro adquirir propriedades especiais, e ser chamado ao.O ao comum menos dctil que o ferro fundido, mais malevel, mais duro e mais flexvel. Apresenta um aspecto granulado caracterstico. Magnetiza-se dificilmente, mas conserva esse magnetismo adquirido. timo para receber tratamento trmico. No caso dos aos particularmente importante o seu uso como armaduras para concreto armado. A aderncia entre o ao e o concreto torna vivel o concreto armado, ou seja, materiais diferentes se complementando, melhorando assim, a resistncia mecnica.

FERRO / AO CARACTERSTICAS E APLICAES:

Aplicaes do aoao inoxidvel: (aumenta a resistncia corroso)Folha-de-Flandres (lata): aumenta a resistncia agentes qumicos, tima soldabilidade e boa aparnciaChapas galvanizadas(revestida com zinco) : mais resistente que a Folha-de-Flandres.Chapas lisas Pretas: existem chapas lisas e grossas (de acordo com o processo de laminao)Fios e barras redondos para concreto armado.Tipos de ao redondos recruados: so usados os aos comuns, mas por toro ou prensagem, os cristais so deformados e adquirem maior resistncia trao.Aos para armaduras de protenso: barras, fios, cordes e cordas de ao destinados armadura de protenso.Arames e telas: os arames so finos fios de ferro laminado, galvanizado ou no. As telas so malhas fortes de arame.Pregos: So vrios tipos, o mais comum o de arame galvanizado.Parafusos: de ferro fundido ou galvanizado, rebitesTubos de ferro para encanamentos e seus acessrios: h tubos pretos e galvanizados, com e sem costura.Eletrodutos: como os de ao esmaltado. Podem ser "pesados"- quando tm paredes grossas e "leves" - quando as paredes so finas.Andaimes metlicos: constam de varas de ao que se articulam para dar os diferentes formatos e comprimentos. Servem tambm para cimbramento do concreto, onde, conjugados com compensados prova d'gua, reduzem muito o consumo de madeira.

Ferragens: artefatos utilizados na construo predial.Ferragens de Esquadrias Metais SanitriosFechos;Fechaduras;Dobradias;Puxadores.Vlvulas (de gaveta, de prato e de reteno);

Torneiras ( com vlvula de prato, de macho etc.)

DESVANTAGENS E PROBLEMAS COM O USO DE METAIS.Os mais comuns e principais problemas do uso de metais so a OXIDAO E CORROSO.Proteo contra Corroso.Pode ser obtida evitando-se o contato da gua com a substncia a ser protegida ou fazendo-se que se crie um elemento galvnico no qual um metal protegido por se tornar catdico.A proteo mais eficiente pode ser obtida atravs da aplicao de tintas, vernizes ou esmaltes sobre a superfcie exposta do material ou pela aplicao de outros materiais que protejam o material e ao mesmo tempo se auto-protejam por um mecanismo denominado passivao ( formao de uma camada , geralmente de xido).Outro procedimento aplicar uma diferena de potencial entre o metal a ser protegido e o ambiente de forma a impedir a movimentao de eltrons, inibindo assim, o processo de corroso.

NORMAS E ESPECIFICAES RELATIVAS AOS METAISNB-96 - Ligas de cobre fundida em areia substituda pela NBR 6314/82.NB-112 - Afastamentos permitidos para as medidas de peas metlicas usinadas sem tolerncia indicada-NBR 6371/87.EB-11 - Fios nus de cobre para fins eltricos NBR 5111/85.EB-12 - Cabos nus de cobre -NBR5349/85.EB-41 - Portas lmpadas de rosca Edson NBR 5112/77.EB- 54 - Fusveis rolha e cartucho NBR 5113/88.EB- 1124 Condutores isolados com isolao extrudada de cloreto de polivinila (PVC) para tenses at 750V sem cobertura NBR 6148/91.EB-123 Elos fusveis de distribuio NBR 5359/89.EB-131 - Autoclave de cobre para esterilizao- NBR 9804/87.EB-135 Ligas metlicas para tipografia NBR 7004/82.EB-161- Ligas de cobre fundidas em areia NBR 6114/82.EB-219 Tubos de cobre sem costura para usos gerais - NBR 5030/82.MB-4 - Trao de materiais metlicos NBR 6152/92MB-5 Dobramento de materiais metlicos NBR 6153/88.MB- 21 Anlise e qumica de mangans NBR 6918/82.MB- 25 Ensaio de galvanizao NBR 7398/90.MB-60 Dureza Brinell para metais- NBR 6394/80.MB-121- Fusveis rolhas e cartucho NBR 5157/88.MB-169 - Chaves de faca para baixa tenso NBR 5381/81.MB-1474 Fios e cabos eltricos Ensaio de determinao da resistividade em componentes metlicos NBR 6815/81.MB- 123 Elos fusveis de distribuio - NBR 5359/89.

NORMAS E ESPECIFICAES RELATIVAS AOS METAISMB-255 Anlise qumicas de ligas para topografia NBR 7010 MB 255/62MB- 270 Dilatao trmica linear pelo mtodo dilatmetro NBR 6637/88.MB 273 Ligas de cobre fundidas em areia mtodo de retirada de amostra para corpos-de-prova de ensaio de trao NBR 6337/82.MB 276 Anlise qumica de ligas de cobre NBR 6366/82.MB - 32 - Alumnio e suas ligas NBR 6834/81.MB 182 Linhas areas de transmisso de energia eltrica NBR 5422/85.MB 154 Requisitos gerais para condutos de instalaes eltricas prediais NBR 6689/81

MB 173 Estanho NBR 6315/81.MB 224 Tubos de cobre e ligas,sem costura.para condensadores NBR 5029/82.MB 1251 Tubo extraleve de cobre sem costura para a conduo de gua e outros fludos NBR 717/82.MB 270 Tubos de cobre-zinco (lato)sem costura- NBR 8651/84.MB 271 Tubo capilares de cobre sem costura NBR 5928/84MB- 272 Barras e perfis de cobre para uso gerais NBR 5027/81.MB- 273 Tubos de cobre,sem costura,para refrigerao e ar condicionado NBR 7541/82MB- 274 Tubos e cobres,sem costura,para gua sob presso NBR 7542/82.MB- 291 Fios de alumnio para fins eltricos NBR 5118/82.MB- 92 Fios de ao zincado para alma de cabos de alumnio e alumnio-liga NBR 6756/87.MB 1013 Cabos de alumnio com alma de ao para linhas areas NBR 7270/88MB 302 - Produtos de zinco primrio ( definies e especificaes) NBR 5995/84.MB-311 Juntas metlicas macias em formas de anel EB 311/79EB 345 Requisitos gerais para produtos de cobre e ligas de cobre em chapas e tiras NBR 6184/80.EB 346 Cobre refinado a fogo para produtos dcteis e ligas NBR 6185/80.EB 347 Ctados de cobre eletroltico NBR 5025/82.EB- 348 Barras e perfis de ligas cobre estanho(bronze NBR 5025/82.EB- 351 Pr-ligas de cobre,classificao,tipos e requisitos NBR 5024/82.EB- 352 Produtos planos das ligas cobre-zinco e cobre-zinco-chumbo NBR 6186/83.EB 353 Produtos planos de cobre e suas ligas com outro elementos em pequenas porcentagens NBR 6324/82.EB- 354- Barras e perfis de ligas cobre-zinco com chumbo(lato de corte fcil) NBR 5023/82.EB 355- Barras e perfis de ligas cobre-zinco com estanho,especiais NBR 5022/82EB 356 Lingotes de cobre eletroltico NBR 6187/82.EB 1431 Cabos de potncia multiplexados auto-sustentados com isolao slidas extrudadas de polietileno- termoplstico(PE) ou termofixo (XLPE) para tenses at 0,6/1KV NBR 8182/86.

EB 360 Fios e cabos condutores de alumnios cobertos com polietileno prova de tempo para temperaturas at 75 C NBR 5284/81.EB 361 Fios de cobre estanhados mole,meio duro,de seo circular para fins eltricos NBR 5368/81.EB 366 Conexes para unir tubos de cobre por soldagem ou brasagem capilar NBR 11720.P-EB 370 Fios de alumnio, liga,nus,de seo circular para fins eltricos NBR 5285/85.EB-371- Cabos de alumnio-liga (CAL) e cabos de alumnio-liga com alma de ao (CALA),nus,para fins eltricos NBR 5369/77.MB 261 Aparelho de ensaio de cobre isolado com esmalte.MB 420 Estanho metlico anlise qumica B=NBR 6367/82.

NORMAS E ESPECIFICAES RELATIVAS AOS METAISCONCLUSOAs infinidades de propriedades dos metais, associadas s combinaes que podem existir entre eles gera uma variabilidade de opes e vantagens de se usar esse material. Esse aspecto favorece a qualidade das aplicaes e o emprego diversificado de cada tipo de metal, principalmente dentro da construo civil, onde contribuem significadamente.BIBLIOGRAFIAS1- BRIMELOW,E.I.Alumnio em la construccion.Bilbao,Urno,1957.2-GRINTER,Linton E.Design of modern steel structures.New York,Macmillan,1941.3-PETRUCCI,Eldio.Materiais de construo.Porto Alegre,Globo.pp.203-261.4-Reiner.M.Building materiais.Amterdam,Nort-Holland Publ.,1954.pp.125-188.Bolver, L.A.F. Materiais de Construo: Livros Tcnicos e Cientficos editora S.A. - RJ e SPSilvia, M. R. : Materiais de Construo Ed. Pini - 2 Edio rev. - SP (1991)Revistas: Projeto e Design, AU, Fotos de acervo pessoal