os metais na construÇÃo civil

Professor Johnatan W. Rodriguez

DEFINIREMOS METAIS DE DUAS MANEIRAS:

Quimicamente

Metais são elementos que sempre ionizam positivamente.

Na práticaSão elementos de características próprias quanto a forjabilidade, brilho, opacidade, condutibilidade, etc.

Os metais aparecem na natureza em estado livre ou, mais

comumente, como compostos.

Os minérios são as substâncias portadoras de metais e, as

partes não aproveitáveis, as impurezas denominadas GANGAS.

As minas são os locais onde se encontram as jazidas, na

extensão concedida e delimitada pelo governo federal. Todos

os serviços de mineração são controlados pelo Código de

Minas, sendo proibida qualquer exploração que não seja

supervisionada pelo Ministério de Minas e Energia.

A obtenção geralmente obedece a duas fases: MINERAÇÃO e METALURGIA.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: TRITURAÇÃO;

CLASSIFICAÇÃO;

LEVIGAÇÃO;Água corrente, o metal mais pesado afunda e a ganga escoa;

Os principais processos mecânicos são: 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;

SEPARAÇÃO MAGNÉTICA;

LAVAGEM E OUTROS

Como principais processos químicos temos:

USTULAÇÃO;Aquecimento sob forte jato de ar;

CALCINAÇÃO; Aquecimento sob fogo direto;

Na metalurgia o metal puro é extraído do minério por um dos seguintes processos:

REDUÇÃO: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 puro, em estado de fusão.

Na metalurgia o metal puro é extraído do minério por um dos seguintes processos:

PRECIPITAÇÃO QUÍMICA OU ELETRÓLISE.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 também para purificação (refino) de metais por algum dos processos anteriores.

• 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 Minérios dos quais o cobre é extraído• Calcopirita (sulfato) Cu2S – Fe2S3 por calcinação e fusão.• Malaquita e azurita (carbonatos)

• Cassiterita (dióxido) SnO2, da qual é extraído o estanho.

• Blenda (sulfato) ZnS Minérios dos quais• Calamina (silicatos) é extraído o 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.• Pirita (SFe), que é minério de enxofre, onde o ferro é subproduto.

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 como metal.

Geralmente as ligas tem propriedades mecânicas e tecnológicas melhores que

as dos metais puros.

Aparência• Sólidos a temperaturas ordinárias• Porosidade não aparente• Brilho característico, que pode ser aumentado por polimento ou tratamento químico.

Densidade • varia bastante de uma liga para outra. Geralmente vai de 2,56g/cm3 a 11,45g/cm3 sendo que a platina atinge 21,30g/cm3.

PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL SÃO IMPORTANTES AS SEGUINTES PROPRIEDADES:

PLATINA PALÁDIO PRATA


Dilatação e Condutividade Térmica

A título de comparação, apresentamos os coeficientes de dilatação seguintes:• concreto: 0,01 mm/m/ºC • vidro: 0,08 mm/m/ºC• metais: 0,10 a 0,03 mm/m/ºC

PESQUISA PARA ENTREGA NA PRÓXIMA AULA:COEFICIENTES DE DILATAÇÃO DOS SEGUINTES MATERIAIS:

MADEIRA;PRATA, COBRE, ALUMÍNIO, ZINCO, BRONZE, FERRO, ESTANHO, NÍQUEL, AÇO E CHUMBO.


Condutibilidade Elétrica De uma maneira geral, os metais são bons condutores. O cobre é o mais utilizado e vem sendo substituído pelo alumínio por razões econômicas.


RESISTÊNCIA MECÂNICA

Na construção civil, as solicitações mecânicas a que os metais podem sersubmetidos são:

Tração; Flexão; Compressão; Torção; Cisalhamento; Dureza;

TRAÇÃO

É uma propriedade mecânica relacionada à resistência que um material, quando pressionado por outro material ou por marcadores padronizados, apresenta ao risco ou à formação de uma marca permanente.




Tração; Flexão; Compressão; Torção; Cisalhamento; Dureza;




Tração; Flexão; Compressão; Torção; Cisalhamento; Dureza; Relaxação;

O fenômeno de relaxação do aço pode ser definido como a redução da tensão aplicada nos cabos quando os mesmos estão estirados, ancorados e mantidos com comprimento constante.

Os principais fatores que influenciam na perda por relaxação do aço são:

o tipo de aço devido a sua fabricação, tratamento térmico, tensão em que o aço é ancorado e a temperatura ambiente.

A temperatura exerce uma grande influência sobre o valor de relaxação, para uma temperatura de 40°C o valor da perda pode atingir aproximadamente o dobro quando comparada a uma temperatura de 20°C.




Tração; Flexão; Compressão; Torção; Cisalhamento; Dureza; Relaxação;

e podemos citar a Fadiga, que ocorre quandoas solicitações atuam de forma cíclica.

O limite de FADIGA corresponde a uma tensão abaixo da qual o aço suporta um número de ciclos infinito, sem romper.


DEFORMABILIDADE

Também de acordo com as solicitações em serviço, os metais podem sofrerdeformações. Essas deformações podem ser elásticas ou plásticas.

Das propriedades ligadas à deformação elástica, pode-se citar:

Elasticidade; Resiliência;

Dentre as propriedades ligadas à deformação plástica, menciona-se:

Fluência; Ductilidade; Tenacidade; Escoamento; Ruptura.


PESQUISA

QUAL A DIFERENÇA ENTRE DEFORMAÇÃO ELÁSTICA E DEFORMAÇÃO PLÁSTICA?

O limite elástico ou limite de escoamento, surge quando aplica-se uma determinada tensão.

Além deste limite, o sólido pode deformar-se irreversivelmente, exibindo um comportamento plástico. O início da deformação plástica significa normalmente o colapso de uma estrutura.


PESQUISA



PESQUISA


Em relação à deformação elástica quais são as definições de:

Elasticidade ; Resiliência;

Em relação à deformação plástica quais são as definições de :

Fluência; Ductilidade; Tenacidade; Escoamento; Ruptura.

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