engenharia civil 5º semestre · •20 a 60% ferro pirita •sulfeto •minério de enxofre •tem...

ENGENHARIA CIVIL – 5º SEMESTRE

Professora ROSELLI VALLE [email protected]

MARINGÁ – agosto, 2015

• Conhecido das civilizações: egípcia,

babilônica e assíria, caracterizou um período

da pré-história;

• Resultante da mineração do ouro, prata,

bronze e cobre

• Metal: diferente da química, baseia-se em

atributos característicos como brilho típico,

opacidade, condutibilidade térmica e

elétrica, dureza, forjabilidade e outros.

• Minério é o metal livre ou composto por

impurezas - encontrado na natureza

concentrado em jazidas.

• Mineração: é a extração do minério, feita por

meio da colheita (a céu aberto ou

subterrânea) e a concentração (purificação e

separação do minério rentável) – por

processo mecânico ou químico.

• Mineração: É controlada pelo Código de

Minas – Ministério de Minas e Energia.

• Metalurgia: o metal puro é extraído do

minério, normalmente pelo processo de

redução – altas temperaturas, resultando no

metal puro ou quase puro - estado de fusão.

• Metalurgia do Ferro: do grego sideros (ferro)

e ergo (trabalho), ou seja, produtos feitos

com ferros e suas ligas = Siderurgia;

• Ferro: metal de maior aplicação na

construção civil;

• Permite vencer grandes vãos com peças

delgadas e leves, devido seu elevado módulo

de resistência;

• É usado PURO ou em LIGAS (mistura de um

ou mais metais ou outros elementos)

• Usado também por seus COMPOSTOS, na

indústria das tintas ou para reforçar outros

materiais como o concreto armado;

MINÉRIOS

• Apresentam-se sob a forma de carbonatos,

óxidos ou sulfetos;

Siderita •Carbonato •30 a 42% ferro

Magnetita •Óxido •Imã natural •45 a 70% ferro

MINÉRIOS



Limonita •Óxido

•Imã natural •20 a 60% ferro

Pirita •Sulfeto •Minério de Enxofre •Tem o ferro como subproduto

MINÉRIOS



Hematita •Óxido •50 a 60% ferro

FERRO:

• Composto por carbonatos, óxidos e sulfetos

provenientes da siderita, magnetita, hematita,

pirita e limonita, sendo que, o principal

minério utilizado é a hematita.

AÇO:

• Composto pelo ferro por meio de liga

metálica com aproximadamente 98,5 % de

ferro, 0,5 a 1,7 % de carbono e traços de

silício, manganês e outros

PRODUTORES

• Maiores produtores de minério de ferro:

Brasil Austrália China

• Brasil: 2º lugar na produção mundial – 22%,

principalmente em Minas Gerais (67%) e Pará

(29,3%)

MINERAÇÃO DO FERRO

• Geralmente feita a céu aberto;

• Inicia-se com uma passagem por britadeira,

seguida de classificação por tamanho;

• O mineral é lavado com jato de água para

eliminação de argila, terra, etc.;

• Para entrarem no alto forno passam pela

aglutinação e formarem pedaços maiores;

MINERAÇÃO DO FERRO

Goela

CUBA

VENTRE

CADINHO

ALTO FORNO

• Entrada pela

Goela;

• Passa pela Cuba

com paredes

duplas de alta

resistência;

• Extração do

produto pelo

Cadinho;

• 20 a 35 m altura;

ALTO FORNO

MOLDAGEM

• Saído do forno, o metal é levado por caçambas

transportadoras às lingoteiras, que são moldes

onde os metais tomam forma de blocos;

• Extrusão: usados para a fabricação de fios,

barras, blocos e chapas, onde o lingote é

refundido e forçado a passar por orifícios com a

forma desejada e esfriado;

• Na laminação, o metal é levado ao rubro e

forçado a passar por cilindros giratórios com

espaçamento cada vez menor. Assim podem-se

obter: chapas, barras redondas, perfis especiais

(T, I, L, U, H), trilhos, etc.;

MOLDAGEM

MOLDAGEM - LAMINAÇÃO - PROCESSO

FUNDIÇÃO

• Feito em fôrmas da peça desejada;

• Utilização de moldes de madeira, metálicos,

refratários, dentre outros, na forma desejada;

FORJAMENTO

• Obtido pela ação de martelos ou prensas sobre

o metal quente;

Ferro Gusa

• Ferro obtido diretamente do alto-forno;

• Impuro e com alto teor de carbono;

• Ao solidificar formam moldes – “pães de gusa”;

• Passam por nova fundição refinando-se, mas

ainda com impurezas – ferro de segunda fusão;

Ferro Gusa

• Conforme o teor de carbono e a velocidade de

resfriamento, pode ser:

- Ferro branco: duro e quebradiço, resistente

ao desgaste;

- Ferro cinzento: usado para grandes peças

que sofrem esforços de compressão;

DESCRIÇÃO GERAL

• Aço doce: teor de carbono menor que 0,2%;

• Aço ao carbono: teor de carbono de 0,2% a

1,7%;

• Ferro fundido: teor de carbono entre 1,7% e

6,7%.

DESCRIÇÃO GERAL

• Ferro fundido distingue do aço doce por não

ser forjável;

• O aço distingue do ferro por ser mais duro,

admitir têmpera, ser mais fusível e

quebradiço, diferença no teor de carbono e

adição de outros elementos como o

manganês e silício.

AÇO COMUM

• Menor ductibilidade (distender ou comprimir

sem rompimento) que o ferro fundido;

• Mais duro, mais maleável e mais flexível;

• Bom para receber tratamento térmico;

• Funde entre 1.500 e 1.600ºC;

• Coeficiente de ruptura variável: 40-65 kg/mm²

à tração e de 60-80 kg/mm² à compressão;

• Estruturas em aço (perfis, vigas, pilares, etc.),

ferragens, estruturas para concreto armado,

etc.

AÇO COMUM

RESISTÊNCIA À TRAÇÃO

• Nos Aços, varia muito conforme o tratamento

e a composição;

RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

• Também depende do tratamento e a

composição, mas apresenta alta flambagem,

o que os torna contra indicados para peças

esbeltas como barras ou perfis para este tipo

de esforço;

RESISTÊNCIA AO DESGASTE

• É alta, principalmente quando se adotam ligas

apropriadas;

RESISTÊNCIA AO IMPACTO

• É alta, porém depende do tipo de aço;

CORROSÃO

• Ferro e Aço, são muito atacados pela corrosão

(gases, água, cloretos e nitratos);

• No aço utilizado para concreto armado, deve-

se tomar cuidado com certos aditivos, com

base em SO2, cloreto de cálcio e substâncias

sulfurosas;

• Pode-se buscar meios anti-corrosivos ou

retardantes de corrosão de acordo com a

aplicação e tipo de material que será usado.

FADIGA

• De particular importância no caso dos aços;

• Levada em consideração principalmente no

caso de pontes e peças que recebem vibração

transmitidas por máquinas, vento ou água.

CORROSÃO

FADIGA

AÇO INOXIDÁVEL

• Maior resistência à corrosão, possuem níquel,

cromo e menos carbono;

• Usados em placas metálicas para

revestimentos, telas, telhas, perfis, chapas, etc.

AÇO INOXIDÁVEL

CHAPAS GALVANIZADAS

• Chapa fina de aço revestida com zinco;

• A galvanização é feita emergindo a chapa em

um banho de zinco fundido ou eletroliticamente;

• Lisas ou onduladas com espessuras que

variam de 0,3 mm a 3,40 mm.

CHAPAS GALVANIZADAS

FOLHA-DE-FLANDRES

• Vulgarmente chamada de lata;

• Chapa fina de aço coberta por leve camada de

estanho para não oxidar;

• Ótima resistência à agentes químicos,

soldabilidade e boa aparência;

CHAPA FINA A FRIO

• Ferro fundido liso (preta) com espessuras de

0,3 a 2,65 mm, larguras de 1,0 a 1,5 m e

comprimentos de 2,0 a 3,0 m;

• Usos: esquadrias, dobradiças, portas e marcos.

CHAPA FINA A FRIO

CHAPA FINA A QUENTE

• Fundida, lisa a quente (preta) com

espessuras de 1,2 a 5,6 mm;

• Usos: edificações com estruturas metálicas

leves, terças e vigas;

Perfis U Perfis I

CHAPA GROSSA

• Fundida, lisa (preta) com espessuras de 6,3 a

102 mm com larguras de 1,0 a 3,8 m e

comprimentos de 6 a 12 m;

• Estruturas para perfis soldados para vigas,

colunas ou estacas;

CHAPA GROSSA

PERFIL LAMINADO ESTRUTURAL

• Aço ao carbono, laminado e apresentado na

forma de barras redondas, quadradas,

retangulares, com perfis em L, T, H, U, etc.;

• São finos, de até 2 polegadas e grossos.

Variam de altura de 80 mm a 200 mm com

comprimentos de 6,9 m a 12 m;


• Os perfis utilizados para estruturas,

normalmente são fabricados para resistências

a tração de 38,67 a 56,25 kg/mm² (qualidade

comercial) e 42,19 a 52,73 kg/mm² para

pontes, edifícios e grandes estruturas.

• Usos: usado para estruturas metálicas em

geral, além de serem usadas para caixilhos e

grades.

TUBO ESTRUTURAL DE AÇO

• 6 m de comprimento;

• Retangular, quadrado ou circular;

• Usos: elementos estruturais e treliças

especiais.

TUBO ESTRUTURAL DE AÇO

PERFIL DE CHAPA DOBRADA

• Estruturas leves, Terça, vigas de fechamento e

esquadrias em geral.

• U, L e C.

PERFIL DE CHAPA DOBRADA

FIOS E BARRAS REDONDAS PARA

CONCRETO ARMADO

• Barras: segmentos retos com comprimento

entre 10-12 m;

• Fios: diâmetro inferior a 12 mm em rolos;


CONCRETO ARMADO

De acordo com o processo de fabricação:

• Classe A: barras e fios laminados a quente e

lisas;

• Classe B: são barras e fios encruadas por

deformação a frio, são torcidas ou com mossas

• NBR 7480:2007


CONCRETO ARMADO

FIOS E BARRAS REDONDAS PARA CONCRETO ARMADO

ARAMES E TELAS DE AÇO

• Finos fios de ferro laminado, galvanizados ou

não;

• Vendidos em rolos com bitolas de 0,2 a 10 mm;

• Arame recozido (queimado): usado para

amarrar barras de armaduras para concreto

armado;

• Telas são malhas fortes de arame, usadas em

armações de estruturas de concreto e

alambrados.

ARAMES E TELAS DE AÇO

TUBOS DE AÇO PARA ENCANAMENTOS E

ACESSÓRIOS

• Tubos pretos, laminados a quente e usados

para esgoto ou gás;

• Tubos de aço galvanizado variam suas bitolas

de 1/8” a 8”, com comprimentos variados.

TUBOS DE AÇO PARA ENCANAMENTOS E

ACESSÓRIOS

ELETRODUTOS / PREGOS / PARAFUSOS /

REBITES

• Tubos pretos, laminados a quente e usados

para esgoto ou gás;

• Tubos de aço galvanizado variam suas bitolas

de 1/8” a 8”, com comprimentos variados.

ELETRODUTOS / PREGOS / PARAFUSOS /

REBITES

Bibliografia básica:

BAUER, L.A.F. Materiais de Construção volume 2.

5ª. ed. São Paulo: LTC, 2007.

YAZIGI, W. A técnica de edificar. São Paulo: PINI:

Sinduscon – SP, 1998.

Material didático preparado por Roseli A. do Valle – Arquiteta e Urbanista, Mestranda em

Engenharia Urbana pela UEM - [email protected]

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