Caderno de Estudos: Materiais de Construção I

O autor do caderno de estudos é o prof M S Gabriel Pereira Gonçalves brasileiro natural do Rio de Janeiro RJ Mestre em Engenharia Civil pela UENF 2011 Especialista em Engenharia de Segurança do Trabalho Redentor 2009 Bacharel em Engenharia Civil Redentor 2008 Professor do Centro Universitário Redentor desde 2010 na modalidade presencial na modalidade à distância desde 2015 É coordenador e professor do curso técnico de nível médio em Edificações do Centro de Ensino Técnico Redentor CETER Já ministrou as disciplinas de Cálculo1 Cálculo 2 Mecânica Geral Mecânica Aplicada Sistemas Isostáticos Materiais de Construção Engenharia de Segurança do trabalho Equipamentos Sistemas Estruturais e Estruturas de aço e madeira É Inspetor Regional do CREA RJ Representante em PorciúnculaRJ Trabalha na área da construção civil prestando serviços a empresas privadas e prefeituras como engenheiro civil elaborando orçamentos vistorias laudos parecer técnico entre outros Gabriel Pereira Gonçalves Sobre o autor Apresentação Olá querido aluno a seja muito bemvindo a ao espaço de estudo da Disciplina de Materiais de Construção I Nas disciplinas de materiais de construção I e II você irá conhecer os principais materiais de construção utilizados para os diversos tipos de obras bem como suas principais características como é feita sua fabricação quais são as suas principais propriedades e os fatores que interferem na escolha do material mais adequado Neste período em Materiais de Construção I você irá estudar os seguintes conteúdos Introdução ao Estudo dos Materiais usados nas construções Metais e ligas metálicas Madeira Materiais cerâmicos Vidros Polímeros Tintas e Vernizes e Materiais recicláveis Embora seja uma disciplina muito teórica espero que você se aprofunde nos assuntos que serão abordados pois estes fornecerão subsídios para sua atuação profissional Bons estudos Objetivos Ao final desta disciplina o aluno deverá conhecer as principais propriedades físicas e mecânicas dos seguintes materiais de construção Metais e ligas metálicas madeiras materiais cerâmicos e betuminosos tintas e vernizes vidros polímeros e uso de materiais recicláveis na construção Deverá também diferenciar Tipos de usos fabricação classificação principais ensaios físicos e mecânicos comportamento dentre outros Este caderno de estudos tem como objetivos Apresentar os metais e as ligas metálicas suas estruturas cristalinas e diagramas de fase propriedades e os tipos de corrosão A compreensão dos tipos de ensaios mecânicos e físicos em diversos corpos de prova metálicos Diferenciação de ferro gusa e aço Apresentar os tipos de aços utilizados em concretos sua fabricação tratamentos Apresentar as vantagens e desvantagens do uso da madeira na construção civil Classificar os tipos de madeira o seu beneficiamento secagem e preservação Apresentar os materiais cerâmicos vidros polímeros materiais betuminosos tintas e vernizes Apresentar Instrumentos e equipamentos normas e especificações Ensaios físicos e mecânicos madeira aços materiais cerâmicos Reciclagem de materiais Sumário AULA 1 INTRODUÇÃO A MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 INTRODUÇÃO A MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 17 11 Introdução 17 12 Escolha do material de construção 18 121 Condições de ordem técnica 19 122 Condições de ordem econômica 19 123 Condições de ordem estética 19 124 Condições de ordem ambiental 19 13 Classificação 20 14 Propriedades 23 141 Propriedades físicas 23 142 Propriedades mecânicas 24 143 Demais propriedades mecânicas 25 15 Esforços solicitantes 26 16 Normas técnicas vigentes 27 AULA 2 METAIS E LIGAS METÁLICAS I 2 METAIS E LIGAS METÁLICAS I 37 21 Introdução 37 22 Definição 38 23 Obtenção dos metais 38 24 Composição dos metais 39 25 Diagrama de fases 41 26 Principais propriedades 43 261 Aparência 43 262 Densidade 43 263 Dilatação e condutividade térmica 43 264 Condutibilidade elétrica 44 265 Dureza 44 266 Maleabilidade e ductilidade 45 267 Resistência à tração 46 268 Resistência ao choque 55 269 Durabilidade 56 AULA 3 METAIS E LIGAS METÁLICAS II 3 METAIS E LIGAS METÁLICAS II 65 31 Introdução 65 32 Proteção contra o fogo 65 33 Corrosão 67 331 Classificação 70 332 Principais meios corrosivos 80 333 Os fatores que influenciam a corrosão 81 334 Formas físicas da corrosão 82 335 Proteção contra a corrosão 85 AULA 4 METAIS E LIGAS METÁLICAS III 4 METAIS E LIGAS METÁLICAS III 95 41 Introdução 95 42 Alumínio 95 43 Cobre 96 44 Chumbo 97 45 Estanho 98 46 Zinco 98 47 FERRO 99 471 Elementos adicionados ao aço 100 472 Produtos à base de ferro 101 AULA 5 METAIS E LIGAS METÁLICAS IV 5 METAIS E LIGAS METÁLICAS IV 110 51 Introdução 110 52 Fabricação do aço 110 521 Processos de fabricação 112 522 Tratamentos térmicos 113 523 Tratamentos termoquímicos 114 53 Aços para concreto armado e protendido 115 531 Aços encruados por tração 115 532 Aços encruados por torção 116 533 Nomenclaturas 116 534 Aderência 121 535 Aços para concreto protendido 122 536 Telas soldadas 122 537 Exercícios 123 AULA 6 MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL 6 MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL I 132 61 Introdução 132 62 Utilização da madeira 133 63 Origem classificação e produção das madeiras 136 631 Estrutura e crescimento das árvores 137 632 Identificação e classificação das madeiras pelo uso 139 633 Produção das madeiras 141 634 Tipos de madeira de construção 142 64 Propriedades físicas da madeira 143 641 Características físicas 143 AULA 7 MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL II 7 MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL II 147 71 Introdução 147 72 Propriedades mecânicas 147 721 Resistência à compressão em peças de madeira 148 722 Resistência à tração 149 723 Resistência à flexão 150 724 Resistência ao cisalhamento 151 73 Defeitos e durabilidade das madeiras 152 74 Recomendações para armazenamento 155 75 Espécies de madeiras nacionais utilizadas 156 76 Sustentabilidade da madeira na construção civil 156 761 Cuidados necessários na escolha da madeira 160 77 Referências normativas da ABNT 160 AULA 8 ENSAIOSATIVIDADES E EXERCÍCIOS PARA V1 8 ENSAIOSATIVIDADES E EXERCÍCIOS PARA V1 169 81 Práticas V1 169 811 Introdução 169 812 Objetivo 169 813 Proposta 169 814 Procedimentos dos ensaios 170 82 Proposta de atividade prática 171 83 Exercícios padrão enade V1 173 AULA 9 MATERIAIS CERÂMICOS I 9 INTRODUÇÃO MATERIAIS CERÂMICOS I 185 91 Argila como material de construção 187 911 Constituição e classificação das argilas 188 912 Principais propriedades das argilas 189 913 Caracterização da argila 194 92 Fabricação de produtos cerâmicos 195 93 Produtos cerâmicos para a construção civil 196 AULA 10 MATERIAIS CERÂMICOS II 10 INTRODUÇÃO MATERIAIS CERÂMICOS II 203 101 Tijolos 203 1011 Tijolo de barro cru 204 1012 Tijolo cerâmico cozido maciço 205 1013 Tijolo cerâmico furado 207 1014 Tijolo laminado 211 1015 Tijolo refratário 211 1016 Tijolo de vidro 212 1017 Tijolos de solocimento 212 1018 Blocos de concreto 212 1019 Paredes de blocos cerâmicos 213 102 Armazenamento de blocos cerâmicos 215 103 Telhas 216 1031 Classificação das telhas cerâmicas 217 1032 Tipos de telhas cerâmicas 217 1033 Telha francesa 217 1034 Telha colonial 218 1035 Telhas derivadas da colonial 219 1036 Telhas não cerâmica 221 104 Impermeabilização das telhas cerâmicas 222 105 Pastilhas cerâmicas 223 1051 Manilhas 223 AULA 11 MATERIAIS CERÂMICOS III 11 INTRODUÇÃO MATERIAIS CERÂMICOS III 234 111 Ladrilhos e pisos cerâmicos 234 112 Azulejos 241 113 Outros revestimentos cerâmicos 241 114 Patologias em revestimentos cerâmicos 242 115 Louças 243 116 Refratários 244 AULA 12 TINTAS E VERNIZES 12 INTRODUÇÃO TINTAS E VERNIZES 252 121 Características do produto 253 1211 Definição 253 1212 Função 255 1213 Qualidade das tintas vernizes e complementos 255 122 Tintas usadas na construção civil 256 1221 Linha acrílica 256 1222 Linha pva 257 1223 Linha esmalte 258 1224 Linha epóxi 259 1225 Tintas betuminosas e vernizes 260 1226 Pinturas usuais 261 123 Preparo de superfícies e aplicação da tinta 262 124 Principais defeitos em pintura 264 1241 Descascamento 264 1242 Desagregamento 265 1243 Eflorescência 265 1244 Saponificação 265 1245 Fissuras 265 1246 Manchas de pingos de chuva 265 1247 Bolhas 266 1248 Defeitos em pintura sobre madeira 266 AULA 13 VIDROS 13 INTRODUÇÃO VIDROS 275 131 Características gerais e produção 276 132 Propriedades 278 1321 Densidade 278 1322 Dureza e resistência à abrasão 279 1323 Resistência mecânica 279 1324 Outras propriedades 280 133 Classificação dos vidros 281 1331 Tipos de vidros 282 1332 O vidro float 283 1333 Vidro impresso 284 1334 Espelho 284 1335 Vidro temperado 285 1336 Vidro aramado 285 1337 Vidro laminado 286 1338 Vidro refletivo 287 1339 Vidro multilaminado 287 13310 Outros tipos de vidros 287 134 Defeitos dos vidros 289 135 Manutenção e estocagem 290 AULA 14 MATERIAIS A BASE DE PETRÓLEO 14 INTRODUÇÃO MATERIAIS A BASE DE PETRÓLEO 297 141 O Petróleo na construção civil 297 1411 A Indústria petroquímica 297 141 2 Origem dos petróleos 298 142 Betume 298 1421 Asfalto 299 143 Alcatrões 300 1431 Asfaltos oxidados 300 1432 Asfaltos diluídos 300 1433 Piches 301 1434 Mastique 301 1435 Filtro asfáltico 301 1436 Pavimentações 302 144 Propriedades 302 145 Aplicações na construção civil 303 AULA 15 PLÁSTICO NA CONSTRUÇÃO CIVIL 15 INTRODUÇÃO PLÁSTICO NA CONSTRUÇÃO CIVIL 311 151 Fabricação e características gerais 312 152 Vantagens e desvantagens 312 153 Classificação 313 1531 Vantagens e desvantagens sobre outros materiais 314 1532 Usos na construção civil 314 AULA 16 ENSAIOSATIVIDADES E EXERCÍCIOS PARA V2 16 INTRODUÇÃO ENSAIOSATIVIDADES E EXERCÍCIOS PARA V2 323 161 Objetivo 323 162 Proposta 324 163 Materiaisequipamentos 324 164 Procedimento NBR 1527012 2005 324 Introdução a materiais de construção Aula 1 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta primeira aula veremos as definições e classificações dos materiais de construção A disciplina de Materiais de Construção estuda a obtenção a aplicação a conservação e a durabilidade desses materiais visando conhecelos para melhor aplicalos OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Entender as diversas formas de classificação dos materiais de construção Entender que a escolha de um determinado material de construção a ser utilizado em uma obra depende de fatores ligados aos seguintes aspectos Ordem técnica econômica estética e ambiental Conhecer as principais propriedades físicas e mecânicas dos materiais de construção Conhecer um pouco mais as normas técnicas vigentes P á g i n a 17 1 INTRODUÇÃO A MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 11 Introdução Todos os corpos objetos ou substâncias que são usados em qualquer obra de engenharia podem ser considerados materiais de construção Ou seja pode ser um material desde a locação e infraestrutura da obra até a fase de acabamento passando desde um simples prego até os mais conhecidos materiais como o cimento Seu histórico acompanha a própria história do homem e é tão importante que nos primórdios foi dividida conforme a predominância do uso de um ou outro Idade da Pedra Idade do Bronze ou por seus melhoramentos Idade da Pedra Lascada e Idade da Pedra Polida A princípio o homem empregava os materiais da forma como os encontrava na natureza passando a modelálos e adaptálos às suas necessidades A evolução dos materiais inicialmente se deu a passos lentos mas aos poucos as exigências do homem foram aumentando e assim os padrões requeridos para o uso dos materiais maior resistência maior durabilidade e melhor aparência Como por exemplo o caso do concreto que surgiu da necessidade de um material resistente como a pedra mas de moldagem fácil como o barro ao que respondeu inicialmente a pozolana uma mistura de barro com cal gorda muito semelhante ao Concreto Histórico a b Material plástico que é moldado de maneira a adquirir a forma desejada antes que desenvolva um processo de endurecimento adquirindo resistência suficiente para resistir sozinho aos esforços que o solicitam Como exemplos mais marcantes de construções romanas que aplicaram o concreto existente na época podem ser citados o Panteão a construído em 27 aC e o Coliseu b entre 69 e 79 dC Principais componentes Aglomerante cimento Agregados Água Acesse httpwwwdeeccufcbrDownloadTB798 Estruturas20de20Concreto20IHISTp df P á g i n a 18 concreto atual Depois surgiu a necessidade de estruturas capazes de vencer vãos maiores ao que se desenvolveu o concretoferro hoje concreto armado A partir de então começaram as pesquisas sobre os aços e hoje temse o concreto protendido em diversas estruturas Resumindo os materiais continuam evoluindo para satisfazer as necessidades do homem e de forma cada vez mais rápida com exigências cada vez maiores quanto a sua qualidade durabilidade e custo Além disso há um cenário sustentável no qual a produção e o emprego dos materiais de construção devem considerar a questão ambiental Para os profissionais e estudantes de engenharia civil o conhecimento dos materiais e suas propriedades é imprescindível para a orientação da escolha entre eles A economia em uma obra depende muito da correta especificação dos materiais da relação custobenefício a médio e longo prazo Nesta aula você vai entender a importância do conhecimento acerca dos materiais de construção 12 Escolha do material de construção Se tratando nos dias atuais quando os materiais são pesquisados e testados é necessário utilizar os conhecimentos adquiridos com as Ciências e aplicar na prática com a Engenharia Explicando melhor Ciência utilizase de conhecimentos teóricos das disciplinas científicas tradicionais como a física química e matemática Engenharia pesquisa a composição dos materiais planeja equipamentos e desenvolve processos de utilização dos materiais e prestação de serviços Com base nesses dois conceitos é possível classificar três níveis de estudo a Ciência dos materiais estrutura molecular de 107 a 103 mm pesquisa de novos materiais por exemplo Silicato de cálcio hidratado b Ciência e engenharia dos materiais fases e grãos de 103 a 1 mm determinação de parâmetros por exemplo para pasta de cimento P á g i n a 19 c Engenharia dos materiais todo material acima de 1 mm ensaios por exemplo ensaios em materiais cerâmicos A escolha de determinado material de construção a ser utilizado depende de fatores ligados aos seguintes aspectos 121 Condições de ordem técnica É importante conhecer as características dos materiais como formas dimensões propriedades físicas químicas e mecânicas O material deve possuir propriedades que o tornem adequado ao uso que se pretende fazer dele Entre essas propriedades estão à resistência a trabalhabilidade a durabilidade a higiene e a segurança 122 Condições de ordem econômica O material deve satisfazer as necessidades de sua aplicação com um custo reduzido não só de aquisição mas de aplicação e de manutenção visto que muitas obras precisam de serviços de manutenção depois de concluídas e que da manutenção depende a durabilidade da construção 123 Condições de ordem estética O material utilizado deve proporcionar uma aparência agradável e conforto ao ambiente onde for aplicado É de ordem pessoal e influenciada pela qualidade do material a textura a forma o tipo de mão de obra o acabamento e a conservação estética 124 Condições de ordem ambiental Além dos fatores ligados ao conhecimento técnicocientífico e da vivência acumulada da equipe mão de obra outro critério importante para os dias atuais diz respeito ao consumo de energia poluição e demais fatores ligados ao meio ambiente P á g i n a 20 Como profissionais temos que defender o uso sustentável dos recursos naturais porque estes são finitos Vamos definir alguns conceitos muito utilizados Recurso Natural qualquer insumo necessário para a manutenção de ecossistemas Recurso Renovável Pode ser consumido moderadamente respeitando se o ciclo natural de renovação do ecossistema Exemplos Ar água madeira etc Recurso não renovável recurso que uma vez utilizado não se renova por meio natural Esse tipo de recurso pode ser classificado em minerais energéticos petróleo carvão mineral minerais radioativos utilizados na geração de energia elétrica e não energéticos calcário ferro cobre etc 13 Classificação Existem diversas formas de se classificar um material de construção entre os critérios apresentados por SILVA 1985 podemos destacar como principais a classificação quanto à origem e à função Quanto à origem ou modo de obtenção os materiais de construção podem ser classificados em Naturais são aqueles encontrados na natureza prontos para serem utilizados Em alguns casos precisam de tratamentos simplificados como uma lavagem ou uma redução de tamanho para serem utilizados Como exemplo desse tipo de material temos a areia a pedra e a madeira Artificiais são os materiais obtidos por processos industriais Como exemplo podemse citar os tijolos as telhas e o aço Combinados são os materiais obtidos pela combinação entre materiais naturais e artificiais Concretos e argamassas são exemplos desse tipo de material Quanto à função onde forem empregados os materiais de construção podem ser classificados em Materiais de vedação são aqueles que não têm função estrutural servindo para isolar e fechar os ambientes nos quais são empregados como os tijolos de vedação e os vidros P á g i n a 21 Materiais de proteção são utilizados para proteger e aumentar a durabilidade e a vida útil da edificação Nessa categoria podemos citar as tintas e os produtos de impermeabilização Materiais com função estrutural são aqueles que suportam as cargas e demais esforços atuantes na estrutura A madeira o aço e o concreto são exemplos de materiais utilizados para esse fim Na Tabela 1 são apresentados outros tipos de classificação dos materiais de construção Tabela 1 Classificação dos materiais Classificação Subclassificação Descrição Quanto à Aplicação Simples ou básicos aplicados isoladamente Exemplos telhas tijolo etc Empregados em conjunto Produzidos ou compostos Exemplos concreto argamassa etc Quanto à Estrutura interna Lamelar Exemplo argila Fibrosa Exemplos amianto madeira Vítrea Exemplo vidro Cristalina Exemplo metais Agregados complexos Exemplo concreto Quanto à composição química do material Materiais orgânicos Betuminosos lenhosos madeiras derivados papéis Mistos constituição química mais complexa tintas Têxteis fibroso tecidos ou plásticos fórmicas Materiais minerais Metálicos metais produtos siderúrgicos mistos ligas não ferrosas Pétreos naturais rochas ou artificiais argila expandida Fonte Adaptado pelo autor de BAUER 1994 P á g i n a 22 Na engenharia e por razões de conveniência é habitual admitirse a classificação dos materiais em função da sua natureza de acordo com o exposto a seguir METÁLICOS Os materiais metálicos são substâncias de origem inorgânica que contêm elementos metálicos tais como ferro cobre alumínio níquel ou titânio Microscopicamente os metais têm uma estrutura cristalina na qual os átomos se dispõem de forma ordenada Estes materiais são na generalidade dúcteis e resistentes à temperatura ambiente e apresentam boa condutibilidade térmica e eléctrica Em função da quantidade de ferro que contêm dividemse em materiais ferrosos com elevada percentagem de ferro como o ferro fundido e o aço e não ferrosos quando o ferro não entra na sua composição ou surge em quantidades muito reduzidas como o alumínio o cobre o zinco o titânio e o níquel são materiais não ferrosos EXEMPLO Estruturas metálicas vergalhões para concretos porcas e parafusos chapas telhas metálicas POLIMÉRICOS São constituídos por longas cadeias de moléculas orgânicas Tratase de meterias cuja estrutura é não cristalina ou mista com regiões cristalinas e regiões não cristalinas A maioria destes materiais é mau condutor térmico e eléctrico possuindo baixa densidade e decompõemse a baixas temperaturas EXEMPLO Tubos e conexões conduítes caixilhos de janelas dentre outros CERÂMICOS São constituídos por elementos metálicos e elementos não metálicos por exemplo azoto carbono e oxigénio podendo ser do ponto de vista estrutural cristalinos ou mistos São inorgânicos de elevadas dureza e resistência mecânica à compressão mesmo quando submetidos a temperaturas elevadas Estes materiais apresentam baixa condutibilidade térmica e eléctrica e elevada resistência ao calor e ao desgaste No domínio da construção os materiais cerâmicos são utilizados desde tempos imemoriais EXEMPLO Tijolos e blocos telhas cerâmicas azulejos COMPÓSITOS Resultam da mistura de pelo menos dois materiais de modo a obter um material com determinadas características e propriedades Os materiais que constituem um compósito não se dissolvem entre si podendo ser facilmente identificáveis O concreto e a madeira são materiais compósitos Existem outros tipos de materiais compósitos como por exemplo os que resultam da associação de fibras de vidro e poliéster ou de fibras de carbono e resina epoxídica P á g i n a 23 ELETRÔNICOS Os materiais eletrônicos assumem importância extrema no domínio das tecnologias avançadas já que são utilizados em sistemas de microeletrônica É graças a esta tecnologia que são possíveis os computadores os satélites de comunicação ou os relógios digitais O silício é um dos materiais mais importantes neste domínio pois um simples cristal de silício permite condensar num chip um elevado número de circuitos eletrônicos 14 Propriedades São as qualidades exteriores que caracterizam e distinguem os materiais Um determinado material é conhecido e identificado por suas propriedades e por seu comportamento perante agentes exteriores Para o melhor entendimento vamos separar as propriedades físicas das mecânicas Começaremos pelos seguintes conceitos físicos Extensão a propriedade que possuem os corpos de ocupar um lugar no espaço Massa a quantidade de matéria e é constante para o mesmo corpo esteja onde estiver Peso definido como a força com que a massa é atraída para o centro da Terra varia de local para local P m x g Volume o espaço que ocupa determinada quantidade de matéria 141 Propriedades físicas Densidade A relação entre massa e volume de um material Densidade real massa específica Descontandose o volume dos vazios Densidade aparente massa unitária Considerandose o volume total sólidos poros Peso específico Relação entre o seu peso e o seu volume Porosidade A propriedade que tem a matéria de não ser contínua havendo espaços entre as massas Definida como a relação entre o volume de poros no material vazios e o volume total do material incluindo o volume de poros P á g i n a 24 Poros podem ter diversas formas Podem ser fissuras vazios irregulares ou esféricos mas são sempre formados pela penetração de gases durante o estado fresco de formação do material Permeabilidade Capacidade de um material absorver fluidos sem se desintegrar propriedade diretamente relacionada à durabilidade do material Nem sempre um material poroso é um material permeável Para que esta relação seja verdadeira é necessário que os poros estejam conectados entre si e ligados à superfície do material Absorção O processo físico pelo qual um material retém água nos poros e condutos capilares sempre regidos por diferenças de pressão ou de concentração de substâncias em diferentes meios 142 Propriedades Mecânicas Uma das principais propriedades a serem analisadas em estruturas Vigas pilares lajes etc é a resistência mecânica do material Resistência Capacidade de um material ou componente suportar cargas sem se romper OU apresentar excessiva deformação plástica É medida como força suportada por área de seção transversal do material Existem diversos tipos de resistência de acordo com o s tipo s de solicitações explicado mais adiante nesta aula Vejamos alguns exemplos Compressão As forças de compressão em materiais agem da mesma maneira que a ligação atômica forçando os átomos a se aproximarem e esta ação P á g i n a 25 em geral não causa a ruptura Entretanto a compressão induz a esforços de cisalhamento e a deformações que conduzem a esforços de tração por efeito do coeficiente de Poisson Dependendo do tipo de material da forma e tamanho do corpodeprova e da forma de carregamento a compressão pode causar ruptura por cisalhamento ou por tração ou mesmo pela combinação dos dois Tração O ensaio de tração direta geralmente apresenta problemas práticos pela dificuldade de obtenção de um sistema de garras eficiente que não permita o deslocamento do corpo de prova e nem o rompimento do mesmo por pressão das mesmas Portanto frequentemente realizamse ensaios de resistência à tração por compressão diametral ou por flexão Na construção civil os esforços de tração são geralmente observados durante a flexão de elementos estruturais Cisalhamento torção etc 143 Demais propriedades mecânicas Deformação Alteração de volume ou de extensão de um corpo de prova quando submetido a esforços mecânicos Medida por meio de extensômetros elétricos ou dinâmicos posicionados sobre a superfície do material durante ensaios de resistência a esforços mecânicos Rigidez Capacidade de um material ou componente resistir à deformação quando submetido à tensão Medida pelo módulo de elasticidade que é a relação entre a tensão aplicada no componente e a deformação resultante desta tensão O módulo de elasticidade pode ser obtido graficamente através da inclinação do gráfico tensão x deformação em materiais elásticos Elasticidade Tendência que os corpos apresentam de retornar à forma primitiva pós à aplicação de um esforço Tenacidade Resistência que o material opõe ao choque ou percussão ou seja a capacidade de absorver energias na forma de impactos Carregamentos instantâneos P á g i n a 26 Dureza Resistência que os corpos opõem ao serem riscados entalhados Alguns ensaios de avaliação da dureza são usados para estimar a resistência à compressão de materiais como em concretos abordado em materiais de construção 2 Resistência à abrasão Capacidade de uma superfície resistir ao desgaste devido ao atrito com objetos ou materiais em movimento Desgaste Perda de qualidades ou de dimensões de um material Maleabilidade ou Plasticidade Capacidade que têm os corpos de se afinarem até formarem lâminas sem no entanto se romperem Durabilidade Capacidade de um corpo de permanecer inalterado com o tempo Ductibilidade Propriedade de um material se deformar consideravelmente antes de se romper Medida como a capacidade de um corpo se reduzir a fio Fluência Deformação com o tempo resultado de aplicações prolongadas de tensão É considerada de produção muito lenta e ocorre principalmente em três tipos de material metais submetidos a tensões sob temperaturas próximas ao ponto de fusão materiais susceptíveis a umidade que por exemplo expandem com a presença de água e materiais fibrosos Fadiga Propriedade de um material se romper por aplicações repetidas de tensão A ruptura em muitos materiais ocorre com tensões bem abaixo da tensão de ruptura se o carregamento for aplicado repetidamente Resiliência A propriedade do material que define a capacidade que ele tem em retornar às suas dimensões iniciais uma vez cessada a causa que provocou a deformação seja ela de origem térmica ou origem mecânica e após vários ciclos de repetição do fenômeno em questão 15 Esforços solicitantes Os materiais de construção estão constantemente submetidos a solicitações como cargas peso próprio ação do vento entre outros que chamamos de esforços Dependendo da forma como os esforços se aplicam a um corpo recebe uma denominação Os principais esforços aos quais os materiais podem ser submetidos são apresentados na Figura 1 P á g i n a 27 Figura 1 Tipos de esforços solicitantes Fonte ALBUQUERQUE 20 Os detalhes sobre como cada esforço age num material são apresentados em httpswwwyoutubecomwatchvJsrYAda0t4k 16 Normas técnicas vigentes Para aferir as intervenções no domínio dos materiais de construção existem as Normas Técnicas Normas são documentos de domínio público com funções diversas mas que relativamente aos materiais de construção visam à satisfação dos seguintes objetivos Estabelecer regras para cálculos ou métodos para a execução dos trabalhos Especificar características de materiais e meios de controlálas Descrever pormenorizadamente procedimentos de ensaios Estabelecer dimensões padrão e tolerâncias de materiais e produtos Criar terminologia técnica específica e atribuir convenções simbólicas em desenhos Definir classes de produtos ou materiais P á g i n a 28 São apresentadas na Tabela 2 as entidades responsáveis pela elaboração de normas vigentes de alcance internacional e nacional como a ABNT a Associação Brasileira de Normas Técnicas responsáveis pelas famosas NBRs Tabela 2 Entidades Responsáveis pela elaboração de normas vigentes de alcance internacional e nacional Entidades de alcance nacional Entidades de alcance internacional ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas ISO Organização Internacional de Normalização IPQ Instituto Português da Qualidade CEN Comissão Europeia de Normalização ASTM American Society for Testing Material AMN Asociación Mercosur de Normalización ACI American Concrete Institute BS British Standards Institution AFNOR Associação Francesa de Normalização Fonte Adaptado pelo autor de BAUER 1994 Caso haja alguma dúvida em relação à teoria ou aos exercícios entre em contato com o tutor da disciplina Não se esqueça de consultar o material complementar pois lá você encontrará várias maneiras de reforçar a aprendizagem do nosso conteúdo tanto por consulta a outros sites Resumo Nesta aula abordamos As definições e um breve histórico dos materiais de construção De que forma um profissional deve escolher que tipo de material deve ser utilizado em obras As diversas formas de classificar um material Os tipos de propriedades a serem estudadas e os tipos de solicitações Os tipos de normas técnicas vigentes Complementar Acesse o s Link s abaixo para ter acesso ao conteúdo complementar httpwwwbondecombrcasae decoracaoconstrucaoescolhacorretademateriaisajudaa diminuirosruidos189103html httpsengcarloscombrdicasdecomoescolheromaterialde construcao httpswwwyoutubecomwatchvrUWaQUxoqFI Fique atento Assista aos vídeos da disciplina são fundamentais para a sua aprendizagem Fique atento aos horários de atendimento disponíveis na Secretaria Virtual da Blackboard Não acumule dúvidas Procure o professor da disciplina ou o tutor para esclarecer suas dúvidas Referências Bibliográficas Básica AMBROZEWICZ P H L Materiais de Construção Normas Especificações Aplicações e Ensaios de Laboratório 1 ed São Paulo Ed PINI 2012 BAUER L A Falcão Materiais de Construção Rio de Janeiro LTC 1994 HAGEMANN S E Apostila de Materiais de Construção Básicos Instituto Federal SulRioGrandense Universidade Aberta do Brasil 20112 PINHEIRO A C F B CRIVELARO M Materiais de Construção Infraestrutura 1 ed São Paulo Ed Érica 2014 SILVA Moema Ribas Materiais de Construção São Paulo PINI 1991 AULA 1 Exercícios 1 Painéis de gesso acartonado são placas que podem ser utilizadas para criar paredes leves e fechar ambientes sem acarretar muitas cargas no pavimento onde são colocadas Quanto à função este material pode ser classificado como a Material Natural b Material Artificial c Material Composto d Material de Vedação e Material de Proteção 2 A argila expandida é um agregado utilizado na confecção de concretos leves e isolantes térmicos e acústicos e é obtido através de tratamento térmico A argila formada por silicatos de alumínio e óxidos de ferro e alumínio pode ter propriedades expansivas quando exposta a altas temperaturas que promovem a expansão de gases fazendo com que a argila se transforme em grãos porosos de variados diâmetros Quanto à origem do material a argila expandida pode ser classificada como a Material Natural b Material Artificial c Material com Função Estrutural d Material de Vedação e Material de Proteção 3 O verniz é um material utilizado na cobertura de madeiras para evitar a degradação das mesmas no decorrer do tempo Quanto à função este material pode ser classificado como a Material Natural b Material Artificial c Material de Vedação d Material de Proteção e Material com Função Estrutural P á g i n a 34 4 O vidro é um material que dificilmente é riscado porém pode se estilhaçar quando submetido a choques de pequena intensidade Quanto às propriedades do vidro relacionadas às características citadas podemos dizer que possui a alta elasticidade e baixa durabilidade b baixa tenacidade e alta ductibilidade c alta dureza e baixa tenacidade d alta durabilidade e baixa dureza e alta tenacidade e baixa ductibilidade 5 A argila é um material de fácil moldagem podendo ser moldado em finas espessuras sem se romper como no caso das telhas cerâmicas A essa propriedade dos materiais chamamos de a tenacidade b plasticidade c dureza d porosidade e desgaste 6 Ao esticarmos uma barra de aço haverá uma tendência de num determinado ponto a espessura da barra começar a diminuir em virtude do seu alongamento até se reduzir a espessura de um fio fenômeno que denominamos de estricção Esse fenômeno ocorre devido a uma propriedade dos materiais conhecida por a maleabilidade b tenacidade c desgaste d durabilidade e ductibilidade P á g i n a 35 7 Se colocarmos um tijolo na água e o tirarmos ele sairá molhado pois absorve parte da água O mesmo acontece quando se levanta uma alvenaria situação na qual o tijolo absorve parte da água da argamassa utilizada para o assentamento do bloco Essa característica é consequência de uma propriedade do tijolo chamada a porosidade b plasticidade c dureza d ductibilidade e desgaste 8 Você foi contratado para construir uma cobertura de 80m² de uma área de laser em uma região próxima ao mar Baseado nessas informações como você escolheria os materiais a serem utilizados quais os critérios Metais e ligas metálicas I Aula 2 APRESENTAÇÃO DA AULA Olá Pessoal Esta é a primeira de uma série de 4 aulas abordando os principais metais e as ligas metálicas utilizados na construção civil É importante aprender bem os conceitos iniciais aqui abordados para garantir sucesso nos tópicos seguintes OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Entender o metal do ponto de vista tecnológico Identificar os tipos de obtenção dos metais Recordar a composição dos metais e sua estrutura cristalina Entender as principais propriedades metálicas P á g i n a 37 2 METAIS E LIGAS METÁLICAS I 21 Introdução O metal é um importante material de construção utilizado em todo o mundo com diversas aplicações de forma direta em várias etapas de uma obra ou indireta servindo como matéria prima a ser utilizada na confecção de um novo produto Dentre os metais encontrados no nosso dia a dia muitos produtos são reconhecidos como sendo metais embora em quase sua totalidade eles sejam de fato ligas metálicas Mas então o que é um metal e qual a diferença entre metal e uma liga metálica Antes de respondermos essa pergunta vejamos um pouco sobre o histórico deste material Não se tem certeza de quando o metal foi utilizado pela primeira vez sendo imprecisa a data de início de seu emprego Estudiosos acreditam que o primeiro metal a atrair a atenção do ser humano foi o cobre Este trabalhado a frio tornase mais duro e resistente e foi utilizado nas primeiras armas e ferramentas Estimase que o uso do metal associado a outros elementos dando origem a ligas ocorreu entre 4000 e 5000 aC onde os Egípcios e Romanos já utilizavam o aço liga metálica de ferro e carbono retratado a partir da Aula 4 O conceito de metal está relacionado a certo número de propriedades facilmente reconhecíveis como por exemplo o brilho característico opacidade boa condutividade térmica e elétrica ductilidade etc Uma liga consiste da união íntima de dois ou mais elementos químicos onde pelo menos um é metal e onde todas as fases existentes têm propriedades metálicas P á g i n a 38 22 Definição Do ponto de vista tecnológico o metal pode ser definido como elemento químico que existe como cristal ou agregado de cristais no estado sólido caracterizado pelas seguintes propriedades Resistência mecânica de moderada a alta Moderada plasticidade Alta tenacidade e dureza Opacos Bons condutores elétricos e térmicos Também podemos definir os metais de duas outras maneiras Quimicamente Metais são elementos que sempre ionizam positivamente Na prática São elementos de características próprias quanto à forjabilidade brilho opacidade condutibilidade etc 23 Obtenção dos metais Os metais podem ser extraídos da natureza em estado livre ou mais comumente obtidos 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 Geralmente para obtenção são obedecidas duas fases a Mineração e a Metalurgia Na mineração temos a colheita do minério que pode ser feita a céus abertos ou subterrâneos 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 a classificação a levigação água corrente o metal mais pesado afunda e a ganga escoa a flotação se a ganga é mais pesada fazse a agitação do minério em mistura de água e óleo o metal sobe com a espuma a separação magnética a lavagem e outros Como principais processos químicos têm a ustulação aquecimento sob forte jato de ar e a calcinação aquecimento sob fogo direto P á g i n a 39 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 puro 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 também para purificação refino de metais por algum dos processos anteriores 24 Composição dos metais Os materiais sólidos podem ser classificados de acordo com a regularidade na qual os átomos se dispõem em relação aos seus vizinhos Material cristalino é aquele no qual os átomos encontramse ordenados sobre longas distâncias atômicas formando uma estrutura tridimensional que se chama de rede cristalina Todos os metais muitas cerâmicas e alguns polímeros formam estruturas cristalinas sob condições normais de solidificação Nos materiais não cristalinos também chamados de amorfos não existe ordem de longo alcance na disposição dos átomos A estrutura cristalina dos metais tem um número grande de vizinhos e altos empacotamentos atômico sendo os mais comuns CCC cúbica de corpo centrado Fig 2b CFC cúbica de face centrado Fig 2c HC hexagonal compacta Pode ser observada na Figura 2 a representação da célula unitária de cada sistema cúbico Podemos perceber que o CCC e o CFC ver também tabela 3 por terem um maior número de átomos por célula e coordenação átomos vizinhos seus fatores de empacotamento são maiores se comparados ao CS Devido ao baixo fator de empacotamento atômico os metais não se cristalizam na estrutura cúbica simples P á g i n a 40 Figura 2 Estrutura cristalina a CS b CCC c CFC a b c Fonte Adaptado pelo autor de Bauer 1994 Tabela 3 Resumo do Sistema cúbico Átomos por célula Número de coordenação Fator de empacotamento CS 1 6 052 CCC 2 8 068 CFC 4 12 074 Fonte Adaptado pelo autor de httpwww3fsabrmateriaisestrutcrist1pdf Acesso em 20 Abr 2017 O sistema Hezagonal Compacto é mais comum nos metais Exemplo Magnésio e Zinco Neste modelo cada átomo de uma dada camada está diretamente abaixo ou acima dos interstícios formados entre as camadas adjacentes O número de coordenação para a estrutura HC é 12 e portanto o fator de empacotamento é o mesmo do CFC ou seja 074 Para recordar os conceitos das estruturas cristalinas número de átomos por célula número de coordenação fator de empacotamento faça uma revisão em seu caderno da disciplina de Princípios de Ciências dos Materiais PCM ou acesse P á g i n a 41 httpprofessorpucgoiasedubrSiteDocenteadminarquivosUpload6739materi alAula20620Estrutura20cristalina20dos20metaispdf httpwww3fsabrmateriaisestrutcrist1pdf 25 Diagrama de fases À medida que se vai aquecendo um metal seu nível de agitação molecular também vai aumentando até chegar a um ponto em que começará a fusão No processo contrário há o resfriamento é chamado de solidificação onde normalmente a temperatura permanece estável na mudança de fase Em ligas metálicas onde há combinações de elementos aparecem diversos patamares no diagrama de resfriamento Temperatura x tempo ou de aquecimento Nestes diagramas cada patamar corresponde uma formação diferente de cristal No caso do ferro puro por exemplo Ver figura 2 há vários patamares que correspondem a diversas formações de cristais Figura 3 Resfriamento do ferro puro Fonte BAUER 1994 P á g i n a 42 Os pontos de deflexão e patamares correspondem à formação de cristais e estados distintos Elaborando um ábaco representando no eixo vertical a temperatura e no horizontal a porcentagem de um dos metais formadores da liga teremos o chamado Diagrama de equilíbrio da liga Vejamos um exemplo na Figura 3 onde é apresentada uma liga chumbo antimônio Dependendo da porcentagem de determinado elemento e a temperatura da mistura poderá ter formação de 2 substâncias no estão líquidos apenas uma no estado líquido ou até ambas sólidas Exemplo Em uma temperatura de 500C com uma liga de chumboantimônio na seguinte proporção 20 para Sb e 80 para Pb não haverá a formação de cristal ou seja ambos estarão no estado líquido Figura 4 Exemplo de diagrama de fase Fonte BAUER 1994 O ponto O da Figura 4 em que as linhas de sólidos e líquidos coincidem é chamado ponto eutético É um ponto de particular importância As composições que lhe ficam à esquerda menos de 13 de antimônio são chamadas hipoeutéticas as que ficam à direita são hipereutéticas Há 4 tipos fundamentais de diagramas de fase para saber mais acesse P á g i n a 43 26 Principais propriedades 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 têm propriedades mecânicas e tecnológicas melhores que as dos metais puros Para a construção civil são importantes as seguintes propriedades 261 Aparência Sólidos a temperaturas ordinárias Porosidade não aparente Brilho característico que pode ser aumentado por polimento ou tratamento químico 262 Densidade A densidade varia bastante de uma liga para outra conforme a Tabela 4 tendo metais ou ligas muito densas como a platina o ouro o chumbo e materiais muito leves como o magnésio alumínio e o titânio Tabela 4 Densidade de alguns metais e ligas metálicas a 25C Metal ou liga Densidade Metal ou liga Densidade Magnésio 174 Latão 84 a 87 Alumínio 270 Cobre 893 Titânio 454 Chumbo 1135 Zinco 713 Mercúrio 1353 Aço 77 a 79 Ouro 1931 Ferro 780 Platina 2130 Fonte Handbook of Chemistry and Physics 19751976 263 Dilatação e Condutividade Térmica Assim como a densidade a dilatação varia de acordo com o metal e liga metálica P á g i n a 44 A título de comparação segue abaixo alguns coeficientes de dilatação concreto 001 mmmºC vidro 008 mmmºC metais 010 a 003 mmmºC A ordem decrescente começa com o zinco segue com o chumbo estanho cobre ferro e aço MB 270 O Concreto e o aço possuem coeficientes de dilatação térmicas praticamente iguais por isto trabalham em conjunto no caso de pequenas variações de temperatura O concreto possui o coeficiente entre 09 e 14 x 105 C e o aço possui um coeficiente α 12 x 105 C A diferença existente é desprezível para a variação de temperatura em que as estruturas normalmente trabalham t 50 A condutibilidade térmica situase entre 1006 e 0080 calorias gramascmºC A ordem decrescente é prata cobre alumínio zinco bronze ferro estanho níquel aço e chumbo 264 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 e principalmente pelos furtos pelo seu bom valor comercial 265 Dureza Podemos atribuir a esta propriedade a resistência do metal a uma deformação plástica mas também pode estar relacionada com a resistência ao risco e à abrasão Quanto maior a dureza de um material maior a sua resistência à deformação estando diretamente associada ao tratamento térmico com que um metal ou uma liga metálica é submetido A avaliação da dureza de um material é obtida por meio de escalas são elas Rockwell Brinell a de Mohs etc A ABNT adota a escala de dureza Brinell e pode ser calculada pela expressão abaixo através do aparelho Brinell P á g i n a 45 O aparelho Brinell é uma prensa com uma esfera de aço temperado de diâmetro D que faz penetrar no metal em ensaio com uma carga P A esfera imprimirá uma marca com diâmetro d Você entenderá melhor esses conceitos na nossa aula prática que será realizada em data a ser marcada pela secretaria do EAD Segue abaixo a relação de links que apresentam como este ensaio é realizado de acordo com a escala na avaliação DUREZA BRINELL httpswwwyoutubecomwatchvr8eZEnZeFI DUREZA ROCKWELL httpswwwyoutubecomwatchvFzHHzN6YqJ0 266 Maleabilidade e ductilidade Nos metais a maleabilidade está relacionada à capacidade de reduzir os metais a chapas e lâminas finas Isso é feito por meio de pressão martelandose o metal aquecido ou passandoo entre cilindros laminadores Em virtude de sua estrutura os átomos dos metais podem como que escorregar uns sobre os outros explicando essa característica que é muito importante afinal de contas é dessa forma que se fabricam peças que são usadas em diversas etapas de uma construção Já na ductilidade em metais podemos definila como capacidade de transformar os metais em fios Dois exemplos de sua aplicação são os fios de cobre usados em fios elétricos e a utilização de arames A sua fabricação é conseguida puxando o metal aquecido através de furos cada vez menores A explicação para isso é semelhante à da maleabilidade onde se P á g i n a 46 aplica uma pressão adequada em determinada região da superfície do metal provocando um deslizamento das camadas dos átomos Vejamos na Figura 5 a comparação destas propriedades entre o metal e a madeira Podemos verificar que nestes aspectos a madeira fica em desvantagem Figura 5 Comparação entre Maleabilidade a e ductilidade b Fonte httpwwwalunosonlinecombrquimicaligacaometalicahtml Acesso em 20 Abr 2017 267 Resistência à Tração Existem diversos tipos de resistência mecânica dependendo da natureza das cargas onde teremos resistência à compressão tração flexão torção e resistência ao cisalhamento No geral os metais possuem uma boa resistência mecânica sendo o de maior destaque a resistência à tração Ela é uma das propriedades mais importantes na construção envolvendo estruturas metálicas Submetendose uma barra metálica à tração axial aparecem forças internas A tensão de tração é obtida dividindose a força aplicada pela área inicial de seção transversal P á g i n a 47 Essa tensão determina aumento do comprimento da barra deformação Calculando o alongamento em porcentagem Onde Comprimento inicial do corpo de prova Comprimento após o ensaio ruptura Calculando a densidade de estricção diminuição da seção transversal em porcentagem Onde Seção transversal inicial antes do ensaio Seção estricta reduzida A relação entre a tensão aplicada σFárea e a deformação linear específica temse o diagrama tensãodeformação Verificouse que os metais apresentam dois tipos de diagramas para a tração Em alguns metais particularmente os aços doces o diagrama tem a forma apresentada na Figura 6 onde podemos observar De 0 a p as deformações são diretamente proporcionais às tensões período elástico seguindo a lei de Hooke De p a e há grandes deformações mesmo que a carga estacione ou diminua T é limite de escoamento De e a A formase um patamar sendo a deformação permanente Seguese um revigoramento Tr a tensão mais alta do ensaio limite de resistência A tensão não abaixou houve estricção e a seção diminuiu TR é a tensão da ruptura P á g i n a 48 Figura 6 Diagrama Tensão x Deformação em aços doces Fonte AMBROZEWICZ 2012 P á g i n a 49 Na maioria dos metais entretanto o diagrama tem a forma apresentada na Figura 7 Figura 7 Diagrama Tensão x Deformação em aços doces Fonte AMBROZEWICZ 2012 Na Figura 7 temse o trecho elástico AO mas não aparece o escoamento Adotase para o mesmo um valor n obtido como segue estabelecese uma deformação percentual n e traçase uma paralela à inclinação AO A reta é traçada a n de deformação O valor n adotado para aços normalmente é 02 e 01 e 05 para outros metais Têmse o limite de elasticidade até o qual as deformações não são permanentes Em qualquer um dos diagramas apresentados acima o valor máximo da tensão antes da ruptura é denominado resistência à ruptura do material A resistência à ruptura do material é calculada dividindose a carga máxima que ele suporta antes da ruptura pela área da seção transversal inicial do corpo de prova Observase que este valor é calculado em relação à área inicial apesar de o material sofrer uma redução de área quando solicitada à tração Embora a tensão verdadeira deva ser calculada considerandose a área real a tensão tal como foi definida anteriormente é mais importante para o engenheiro pois os projetos são feitos com base nas dimensões iniciais P á g i n a 50 Em um ensaio de compressão sem a ocorrência de instabilidades obtémse um diagrama tensãodeformação similar ao do ensaio de tração Nos ensaios de tração os corpos de prova têm características especificadas de acordo com as normas técnicas Normalmente utilizamse corpos de prova de seção circular ou retangular Durante os ensaios a deformação ficar confinada à região central mais estreita do corpo de prova que possui uma seção reta uniforme ao longo do seu comprimento O diâmetro padrão é de aproximadamente 128 mm enquanto o comprimento da seção reduzida deve ser pelo menos quatro vezes esse diâmetro é comum ser de 60 mm Figura 8 Corpos de prova Fonte DALCIN 2007 A parte útil Lo do corpo de prova identificada no desenho da Figura 8 é a região onde são feitas as medidas das propriedades mecânicas do material As cabeças são as regiões extremas que servem para fixar o corpo de prova na máquina de modo que a força atuante na máquina seja axial A máquina de ensaio de tração é projetada para alongar o corpo de prova a uma taxa constante além de medir contínua e simultaneamente a carga instantânea aplicada com uma célula de carga e os alongamentos resultantes usando um extensômetro Tipicamente um ensaio de tração deformação leva vários minutos para ser executado e é destrutivo isto é a amostra testada é deformada de maneira permanente sendo geralmente fraturada P á g i n a 51 2671 Elasticidade x Plasticidade Uma liga metálica como por exemplo uma peça de aço sob efeito de tensões de tração ou de compressão sofre deformações que podem ser elásticas ou plásticas Tal comportamento se deve à natureza cristalina dos metais pela presença de planos de escorregamento de menor resistência mecânica no interior do reticulado Como você já viu na aula 1 elasticidade de um material é a sua capacidade de voltar à forma original em ciclo de carregamento e descarregamento figura 8 A deformação elástica é reversível ou seja desaparece quando a tensão é removida A deformação elástica é consequência da movimentação dos átomos constituintes da rede cristalina do material desde que a posição relativa desses átomos seja mantida A relação entre os valores da tensão e da deformação linear específica na fase elástica é o módulo de elasticidade cujo valor é proporcional às forças de atração entre os átomos Nos aços o módulo de elasticidade vale aproximadamente 20 000 kNcm² Deformação plástica é a deformação permanente provocada por tensão igual ou superior à fp resistência associada ao limite de proporcionalidade É o resultado de um deslocamento permanente dos átomos que constituem o material diferindo portanto da deformação elástica em que os átomos mantêm as suas posições relativas A deformação plástica altera a estrutura interna do metal tornando mais difícil o escorregamento ulterior e aumentando a dureza do metal P á g i n a 52 Figura 9 Ciclo de carregamento e descarregamento Fonte SILVA 2012 Resumindo podemos verificar na Figura 10 a curva tensão versus deformação até a fratura Os detalhes circulados representam a deformação elástica a deformação plástica uniforme a estricção e a fratura que é o momento de rompimento do material P á g i n a 53 Figura 10 Curva Esquemática Força Versus Alongamento Fonte BERTOLDI 2014 2672 Tipos de falhas Os materiais metálicos quando submetidos aos esforços excessivos podem apresentar falhas dos seguintes tipos a Fratura A fratura consiste na separação ou fragmentação de um corpo sólido em duas ou mais partes sob ação de uma tensão e pode ser considerada como sendo constituída da nucleação e propagação da trinca Pode ser classificada em duas categorias gerais fratura dúctil modalidade que é acompanhada de uma extensa deformação elástica Fig 10a e frágil que ocorre pela rápida propagação de uma trinca e sem deformação macroscópica apreciável Fig 10b P á g i n a 54 Figura 11 Tipos de Fraturas Fonte httpfaculdadeinapedubrmateriaisdidaticosdisciplinasmateriais20e20tecnologiam etaiseligasmetlicaspdf Acesso em 20 Abr 2017 Uma boa maneira de se observar a diferença no comportamento entre os materiais é submetendoos a um ensaio de tração Dependendo do diagrama formado podemos descobrir se o material a ser utilizado possui características frágeis ou dúcteis Vejamos a figura abaixo Figura 12 Diferença no resultado ensaio de tração entre um CP frágil e um dúctil Fonte httpfaculdadeinapedubrmateriaisdidaticosdisciplinasmateriais20e20tecnologiam etaiseligasmetlicaspdf Acesso em 20 Abr 2017 P á g i n a 55 ATENÇÃO O tipo de fratura não é uma propriedade do material mas sim um comportamento devido às condições impostas como carregamentos temperatura e taxa de deformação b Fadiga A fadiga é um tipo de falha em níveis relativamente baixos de tensão de estruturas sujeitas a tensão flutuantes e cíclicas Conforme o metal a resistência à fadiga é bastante baixa A causa da ruptura é a desagregação progressiva da coesão entre os cristais que vai diminuindo a seção resistente O tipo de ensaio que se deve realizar para verificação da resistência à fadiga é o de dobramento segue abaixo algumas características Função verificar a capacidade do metal ao ser dobrado até determinado ângulo sem se romper Ensaiando a amostra se a zona tracionada o material não apresentar trincas ou fissuras ele está aprovado Ensaio por dobramento simples 180 duas pontas devem ficar paralelas Dobramento alternado Amostra levada ao dobramento em 90 para cada lado sendo um ensaio não padronizado c Fluência Deformação permanente dependendo do tampo que ocorre sob condições de tensão Para a maioria dos materiais só é considerável em elevadas temperaturas 268 Resistência ao choque É a resistência que o metal opõe a ruptura sob ação de uma carga instantânea O ensaio é feito pelo aparelho chamado Pêndulo de Charpy A capacidade de um determinado material de absorver energia do impacto está ligada à sua tenacidade que por sua vez está relacionada com sua resistência e ductilidade P á g i n a 56 O ensaio de resistência ao choque dá informações da capacidade de o material absorver e dissipar essa energia Como resultado do ensaio de choque obtémse a energia absorvida pelo material até sua fratura caracterizando assim o comportamento dúctilfrágil Para saber mais desta propriedade acesse httpdocenteifscedubrclaudioschaeffermaterial2MecatrC3B4nicaMater iais2Meca3Ensaio20de20MateriaisApostilaPrincipalensa16pdf 269 Durabilidade A durabilidade de um metal ou de uma liga metálica pode ser alta dependendo prioritariamente da sua resistência e proteção contra a corrosão além é claro de outros fatores como a resistência a fadiga esforços que recebe da ação do fogo variações de temperatura etc Este assunto será abordado na nossa próxima aula Resumo Nesta aula abordamos As definições de matais e o seu entendimento do ponto de vista tecnológico As diversas formas de obtenção dos metais Composição dos metais e sua estrutura cristalina Diagramas de fase As principais propriedades físicas dos metais Complementar Para ter acesso ao conteúdo complementar acesse Os vídeos aulas e as notas de aula em sua PLATAFORMA Fique atento Assista aos vídeos da disciplina são fundamentais para a sua aprendizagem Fique atento aos horários de atendimento disponíveis na Secretaria Virtual da Blackboard Não acumule dúvidas Procure o professor da disciplina ou o tutor para esclarecer suas dúvidas Referências Bibliográficas Básica AMBROZEWICZ P H L Materiais de Construção Normas Especificações Aplicações e Ensaios de Laboratório 1 ed São Paulo Ed PINI 2012 BAUER L A Falcão Materiais de Construção Rio de Janeiro LTC 1994 DALCIN G B Ensaios dos Materiais Tese Doutorado Curso de Engenharia Industrial Mecânica Uri Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões Santo Angelo 2007 HAGEMANN S E Apostila de Materiais de Construção Básicos Instituto Federal SulRioGrandense Universidade Aberta do Brasil 20112 PINHEIRO A C F B CRIVELARO M Materiais de Construção Infraestrutura 1 ed São Paulo Ed Érica 2014 SILVA M R Materiais de Construção São Paulo PINI 1991 SILVA V P Dimensionamento de estruturas de aço Apostila para disciplina De Estruturas metálicas e de madeira USP São PauloSP 2012 httpwww3fsabrmateriaisestrutcrist1pdf Acesso em 20 Abr 2017 httpfaculdadeinapedubrmateriaisdidaticosdisciplinasmateriais20e2 0tecnologiametaiseligasmetlicaspdf Acesso em 20 abr 2017 AULA 2 Exercícios 1 Na literatura existem diversos conceitos dados aos metais Explique a diferença entre o conceito químico e o usual dos metais 2 Para a obtenção dos metais geralmente são obedecidas duas fases Quais são elas Explique de forma sucinta dando exemplos 3 Quais são as estruturas cristalinas mais comuns nos metais 4 Quais as principais propriedades dos metais utilizados na construção civil 5 Cite alguns ensaios que podem ser aplicados aos metais e as suas ligas 6 Analise a figura abaixo e assinale qual letra corresponde o tipo de fratura indicada Fratura altamente dúctil Fratura moderadamente dúctil Fratura frágil P á g i n a 62 7 Dois materiais A e B foram submetidos a um ensaio de tração e apresentaram as seguintes curvas de tensãodeformação Qual dos materiais apresenta maior deformação permanente 8 Em relação aos metais é CORRETO afirmar que a são obtidos por mineração e metalurgia sendo a colheita do metal feita apenas de forma subterrânea b entre os processos mecânicos utilizados na obtenção do metal citase trituração levigação e calcinação c A maleabilidade está relacionada a capacidade de reduzir os metais a chapas e lâminas finas Isso é feito por meio de pressão martelandose o metal aquecido ou passandoo entre cilindros laminadores d O sistema Hezagonal Simples é mais comum nos metais Exemplo Ferro Magnésio e Zinco Neste modelo cada átomo de uma dada camada está diretamente abaixo ou acima dos interstícios formados entre as camadas adjacentes e A estrutura cristalina dos metais tem um número grande de vizinhos porém um baixo empacotamento atômico 9 Sobre as principais propriedades dos metais marque a alternativa incorreta a A densidade varia bastante de um metal para outro tendo metais ou ligas muito densas como a platina e o ouro e materiais muito leves como o alumínio e o titânio b De uma maneira geral os metais são bons condutores O cobre é o mais utilizado e vem sendo substituído pelo alumínio por razões econômicas c No geral os metais possuem uma boa resistência mecânica sendo o de maior destaque a resistência à tração Ela é uma das propriedades mais importantes na construção envolvendo estruturas metálicas d Quanto maior a dureza de um material menor a sua resistência à deformação estando diretamente associada ao tratamento térmico do metal P á g i n a 63 e O Concreto e o aço possuem coeficientes de dilatação térmicas praticamente iguais por isto trabalham em conjunto no caso de pequenas variações de temperatura Metais e ligas metálicas II Aula 3 APRESENTAÇÃO DA AULA Olá Pessoal Nesta aula abordaremos a durabilidade dos metais e das ligas metálicas que está diretamente ligada a fatores externos como ação da temperatura corrosão esforços solicitantes entre outros Corrosão pode ser definida como sendo a deterioração de um material geralmente metálico ao reagir com o seu ambiente levando a perda de suas propriedades Ao se considerar o emprego de materiais na construção de equipamentos ou instalações é necessário que estes resistam à ação do meio corrosivo além de apresentar propriedades mecânicas suficientes e características de fabricação adequadas OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Entender o comportamento de um metal ou liga metálica submetido à alta temperatura Entender a definição e a classificação dos processos corrosivos Identificar os tipos de corrosão Conhecer os principais meios corrosivos Identificar as formas que se apresentam a corrosão Entender os meios de combates à corrosão P á g i n a 65 3 METAIS E LIGAS METÁLICAS II 31 Introdução Conforme mencionado na aula anterior o metal é um importante material de construção utilizado em todo o mundo com diversas aplicações de forma direta em várias etapas de uma obra ou indireta Sua durabilidade pode ser alta dependendo prioritariamente da sua resistência e proteção contra a corrosão além é claro de outros fatores como a resistência a fadiga esforços que recebe da ação do fogo variações de temperatura etc Nesta aula iremos abordar os fatores determinantes relacionados ao fogo e a corrosão 32 Proteção contra o fogo Todo material quando submetido a altas temperaturas sofre redução em sua resistência mecânica porém essa característica não era muita das vezes estudada Somente em 1948 foi escrito um interessante artigo alertando para a necessidade de verificação de estruturas de concreto armado em incêndio associandoa apenas à armadura no seu interior Hoje se reconhece que a capacidade resistente do aço do concreto da madeira da alvenaria estrutural material cerâmico e do alumínio em situação de incêndio é reduzida em vista da degeneração das propriedades mecânicas dos materiais Figura 13 ou da redução da área resistente P á g i n a 66 Figura 13 Variação da resistência e do módulo de elasticidade dos materiais em função da temperatura Fonte SILVA 2012 De fato podemos verificar na Figura 13 que dentre os materiais em destaque o aço é o que resistiu melhor ao aumento da temperatura sendo a madeira considerada a mais frágil no ensaio de tração O aço e o alumínio têm resistência e módulo de elasticidade reduzida quando submetidos a altas temperaturas Figura 13a O concreto além da redução da resistência perde área resistente devido ao spalling O spalling é um lascamento da superfície do elemento de concreto devido à pressão interna da água ao evaporarse e ao comportamento diferencial dos materiais componentes do concreto Em concretos de alta resistência pode ocorrer o spalling explosivo pela maior dificuldade de percolação da água O spalling reduz a área resistente do concreto e expõem a armadura ao fogo Figura 13b Os elementos de madeira sofrem carbonização na superfície exposta ao fogo reduzindo a área resistente Figura 13c e realimentando o incêndio A região central recebe proteção proporcionada pela camada carbonizada atingindo baixas temperaturas Apesar de a redução das propriedades mecânicas do concreto e da madeira ser mais acentuada em função da temperatura do que a do aço devese lembrar de que a temperatura média atingida por um elemento isolado de aço em incêndio é geralmente maior do que a dos outros dois materiais P á g i n a 67 a b c Figura 13 Elemento isolado de aço a Spalling em pilar de concreto b Carbonização da madeira c Fonte SILVA 2012 A ABNT NBR 144322000 Exigências de resistência ao fogo dos elementos construtivos das edificações fornece a mínima resistência ao fogo requerida para as estruturas No Estado de São Paulo bem como em outros estados brasileiros há exigência legal para a verificação das estruturas em situação de incêndio A ABNT NBR 143232012 Dimensionamento das estruturas de aço em situação de incêndio e a ABNT NBR 152002012 Projeto de estruturas de concreto em situação de incêndio fornecem os procedimentos para o dimensionamento das estruturas formadas por ambos os materiais 33 Corrosão Há uma tendência natural do metal em retornar ao seu estado primitivo de minério como por exemplo o ferro constituinte do aço que ao combinar com elementos presentes no ambiente O2 e H2O formarseá óxido de ferro P á g i n a 68 Figura 14 Ciclo do ferro Fonte PANNONI 2015 Essa transformação é uma questão de energia Os metais são produzidos a partir dos minérios p ex óxidos existentes na natureza Esses processos de produção consomem energia É natural portanto que as ligas metálicas quando expostas a seus ambientes revertam ao seu estado natural de menor energia A Figura 14 ilustra esse conceito Em resumo podemos definir que a corrosão metálica é a tendência de o metal reverter ao seu estado original o de mais baixa energia A tendência de decréscimo energético é a principal encorajadora à corrosão metálica É importante compreender os fenômenos que envolvem a corrosão para que se possa melhor combatela A resistência à corrosão não é uma propriedade intrínseca do metal ou liga metálica P á g i n a 69 Esta deve ser definida em conjunto com as características do meio agressivo com as condições de trabalho e com as solicitações mecânicas presentes como veremos mais à frente A Figura 15 evidencia os principais fatores que determinam a resistência à corrosão dos componentes metálicos Figura 15 Fatores que influenciam a resistência à corrosão dos metais e ligas metálicas Fonte Adaptado pelo autor de SERRA 2014 De acordo com os fatores listados na Figura 15 teremos vários tipos de corrosão sendo listadas nos itens abaixo Mas antes vejamos alguns conceitos que podem ser encontrados em diversas literaturas P á g i n a 70 CONCEITOS COMPLEMENTARES Oxidação é a perda de elétrons de um elemento pela sua combinação com o oxigênio Corrosão metálica é a transformação de um metal ou liga metálica pela sua interação química ou eletroquímica num determinado meio de exposição O processo resulta na formação de produtos de corrosão e na liberação de energia Esta transformação resulta em perda de massa do material Ferrugem é o produto gerado pelo processo corrosivo em produtos metálicos 331 Classificação Os processos corrosivos podem ser classificados em dois grupos 3311 Corrosão química É a corrosão ou a oxidação em altas temperaturas sendo um processo menos frequente na natureza Suas principais características são Ausência de água no estado líquido por essa razão também é conhecida por corrosão seca Temperaturas acima do ponto de orvalho da água Interação direta entre o metal e o meio corrosivo Ocorre principalmente em equipamentos que trabalham aquecidos fornos caldeiras unidades de processo etc Exemplos de corrosão química 1 O cobre ao ar livre e temperatura elevada ou com o passar do tempo combinase com o oxigênio do ar formando película de óxido cuproso vermelho e óxido cúprico negro P á g i n a 71 2 O aço bem polido não apresenta corrosão ao ar seco na temperatura normal mas se a temperatura se eleva formamse óxidos diversos com características de cor consistência aderência etc que variam de composto a composto 3312 Corrosão eletroquímica Corrosão mais frequente na natureza é caracterizada pela necessidade da presença de água no estado líquido também sendo denominada de corrosão em meio aquoso A corrosão eletroquímica forma uma pilha ou célula de corrosão com a circulação de elétrons na superfície metálica Figura 16 Representação esquemática de uma célula de corrosão de eletrodos diferentes constituídos por metais dissimilares Fonte SERRA 2014 Os elementos fundamentais de uma pilha de corrosão eletroquímica ver figura 16 são Área anódica metal que perde ou cede elétrons Superfície onde ocorre a corrosão oxidação Área catódica metal que recebe os elétrons Superfície protegida onde não há corrosão reações de redução Eletrólito Solução condutora que envolve as áreas anódica e catódica Em geral solução de água com ácidos ou bases P á g i n a 72 Ligação elétrica entre as áreas anódicas e catódicas através de uma diferença de potencial ddp Existindo os elementos fundamentais a corrosão ocorre quando há a diferença de potencial ddp As principais causas para a ddp são a Metais diferentes Cada metal ou liga metálica possui um determinado potencial elétrico e quando 2 metais diferentes estão em contato nas condições estabelecidas acima haverá a formação de uma pilha onde o metal de maior potencial tenderá a corroer o de menor potencial A reação é tanto mais rápida quanto maior a diferença e também mais acentuada quanto mais baixos os seus valores Vejamos os valores de potenciais de determinados elementos na tabela abaixo P á g i n a 73 Tabela 4 Potencial dos elementos em relação ao hidrogênio Falcão Bauer Ouro 1500 Prata 0800 Cobre 0334 Hidrogênio 0000 Chumbo e estanho 0136 Níquel 0230 Ferro 0439 Cromo 0510 Zinco 0762 Manganês 1100 Alumínio 1300 Fonte BAUER 1994 Pela razão acima citada uma das medidas de se evitar a corrosão formação de uma pilha eletroquímica consiste em impedir o contato elétrico entre os dois metais Quando for inevitável a existência de grande diferença de potencial recomendase que sejam colocados nos pontos de conexão materiais isolantes Vejamos alguns exemplos Prender telhas de alumínio com grampos de ferro em contato direto corrosão galvânica Fig17a Solução Isolamento do contato por meio de um material isolante Fig17b Utilizar um tubo de cobre e no suporte uma alça de aço galvanizado Solução Utilizar um afastador de PVC para evitar a corrosão galvânica Fig 16 P á g i n a 74 Figura 17 Corrosão galvânica a Detalhe do isolamento do contato para evitar corrosão galvânica b Fonte Repositório UFRP Disponível em httpwwwdccufprbrmediawikiimagesdd6TC030Corrosaoxpdf Acesso em 20 Abr 2017 Figura 18 Detalhe de fixação de tubo de cobre com alça de aço galvanizado com afastador de PVC Fonte Repositório UFRP Disponível em httpwwwdccufprbrmediawikiimagesdd6TC030Corrosaoxpdf Acesso em 20 Abr 2017 b Em metais iguais por aeração diferencial As frestas são locais críticos para a ocorrência de corrosão pois possibilita a retenção de eletrólito água e sais o que gera uma condição mais agressiva além de gerar o que chamamos de aeração diferencial material exposto em meios com diferentes concentrações de oxigênio O eletrólito no interior de uma fresta concentra menos oxigênio área anódica que na parte externa área catódica O desgaste ocorrerá no interior da fresta ver Figura 19 20 e 21 P á g i n a 75 Figura 19 Corrosão por aeração diferencial Fonte FREITAS JR 2013 Figura 20 Corrosão do açocarbono na região de fresta de estrutura metálica a b c Fonte FRAGATA 2016 A Figura 20 apresenta três casos de corrosão do aço a saber A parte da fachada de um hotel situado em uma orla marítima B estrutura metálica em atmosfera urbana com presença de gás sulfídrico C estrutura metálica de grande porte situada em atmosfera marinha c Em metais iguais com concentração salina diferencial Concentrações diferentes de íons salinos levam à diferença de potencial o que acelera o processo corrosivo Figura 8a P á g i n a 76 Figura 21 Corrosão por concentração salina diferencial a b c Fonte FRAGATA 2016 e FREITAS JR 2013 A concentração de íons salinos na parte submersa da peça de aço leva a formação do ânodo na área ligeiramente acima do nível da água conforme ilustração na Figura 21b O mesmo fenômeno ocorre nos solos e nos concretos úmidos A título ilustrativo a Figura 21c mostra a queda de um suporte de telefone público devido à corrosão do tubo de aço pintado junto à interface metalsolo Na Figura 22 temos a ilustração de uma barra de aço corroído devido ao concreto estar úmido e contaminado por sais cloretos o que ocasionará na redução da área de aço reduzindo assim a resistência do elemento estrutural em concreto armado Além disso com a corrosão há a formação de um novo produto expansivo que afetará a camada de concreto que envolve o aço o chamado cobrimento e neste terá formação de trincas deixando o aço mais desprotegido e em contato com água formando eou acelerando mais processos corrosivos P á g i n a 77 Figura 22 Corrosão em barra de aço em concreto úmido contaminado por sais Fonte Repositório UFRP Disponível em httpwwwdccufprbrmediawikiimagesdd6TC030Corrosaoxpdf Acesso em 20 abr 2017 d Em metais iguais com concentração iônica diferencia Este tipo de corrosão acontece com certa frequência em arestas quinas e nas bordas das frestas devido à grande concentração de íons ver Figura 23 Figura 23 Corrosão por concentração iônica diferencial Fonte Repositório UFRP Disponível em httpwwwdccufprbrmediawikiimagesdd6TC030Corrosaoxpdf Acesso em 20 abr 2017 Além da variação na concentração iônica é amplamente conhecido que as regiões supracitadas de estruturas metálicas sejam pontos críticos devido à dificuldade de se aplicar a mesma espessura de tinta utilizada ao longo do elemento e por serem regiões propensas a danos causados por impacto mecânico Ficando P á g i n a 78 esta região menos protegida tornase comum o aparecimento prematuro da corrosão Também se deve ter em mente que dependendo das características físico químicas dos revestimentos nas arestas quinas afiadas é possível a ocorrência de falhas como por exemplo fissuras e descascamento que comprometa a proteção anticorrosiva Nas fotos da Figura 24 mostramse casos de corrosão nas arestas Figura 24 Corrosão das arestas e quinas de estruturas metálicas Fonte FRAGATA 2016 Para minimizar os problemas mencionados recomendase Arredondar ou chanfrar as arestas ou cantos vivos Figura 25 Tratamento das arestas com adição de uma ou mais demãos de reforço por meio de trincha Especificar e aplicar esquema de pintura contendo tintas de fundo ricas em zinco Sendo considerado um elemento anódico sua presença na tinta de fundo reduz substancialmente o processo de corrosão P á g i n a 79 Figura 25 Ilustração de diferentes condições de arestas Fonte FRAGATA 2016 e Em metais iguais com energia diferencial Correntes externas ou situações diversas que levam a deformações do reticulado cristalino dos metais causam diferença de potencial o que contribui no aparecimento da corrosão Diversas situações podem criar diferenças nos níveis de energia interna no reticulado cristalino dos metais são eles Estados diferentes de tensões Exemplo Fig 26a Extremidades das vigas sob maior tensão levou a corrosões localizadas nas regiões demarcadas em vermelho Estados diferentes de deformações Exemplo Fig 26b Região curvada de um vergalhão para concreto armado exposto sem nenhuma proteção apresentando início de corrosão na região curvada Acabamento superficial Exemplo Fig 26c Corte na extremidade da telha cria uma área da chapa sem tratamento superficial Fig 26d tubulação parcialmente pintada sofrendo corrosão Entre outros como Tratamentos térmicos diferentes e gradiente de temperatura Pois são regiões mais sujeitas sofrerem danos em caso de impacto P á g i n a 80 Figura 26 Corrosão por energia diferencial Fonte CORROSÃO 20 332 Principais meios corrosivos São responsáveis pelo aparecimento do eletrólito e dos agentes corrosivos Atmosfera Presença de água eletrólito e ar oxigênio em contato com o metal é suficiente para a formação da célula de corrosão O ar atmosférico contém umidade sais em suspensão poeira poluição através dos gases CO2 SO2 H2S NO2 entre outros que aceleram o processo corrosivo Solos Contém umidade acidez sais minerais e bactérias que acelera o aparecimento da corrosão Águas naturais Rios lagos água o subsolo ou qualquer outra concentração de desse nobre elemento podem conter sais eventualmente ácidos ou bases resíduos industriais bactérias poluentes diversos e gases dissolvidos Água do mar e respingos de marés Contém quantidade elevada de sais o que contribui para o rápido aparecimento de corrosão sendo considerado um dos meios mais agressivos P á g i n a 81 Produtos químicos Em contato com a água ou com umidade formam um eletrólito podendo causar forte corrosão eletroquímica Um determinado meio pode ser extremamente agressivo sob o ponto de vista da corrosão para um determinado material e inofensivo para outro 333 Os fatores que influenciam a corrosão Os fatores que influenciam a corrosão são Área de contato e o tempo exposto Intensidade de corrente diferença de potencial entre áreas anódicas e catódicas Aeração do meio corrosivo O2 Temperatura PH do eletrólito Quanto maior a intensidade de corrente maior a corrosão de forma que esta intensidade depende de Diferença de potencial entre áreas anódicas e catódicas Resistência de contato das áreas anódicas e catódicas A diferença de potencial ddp pode ser influenciada por Resistividade do eletrólito Superfície de contato das áreas anódicas e catódicas Fenômenos de polarização e passivação Quanto mais ácido for o meio ou seja menor seu PH maior a taxa de corrosão conforme podemos perceber no gráfico da Figura 27 P á g i n a 82 Figura 27 Aceleração do processo corrosivo de acordo com o PH do eletrólito Fonte Adaptado pelo autor de MELLO Mário Sérgio Monitoramento da Corrosão Macaé Mário Sérgio Mello 2016 24 slides color Disponível em httpswwwslidesharenetMrioSrgioMellomonitoramentodacorroso Acesso em 20 abr 2017 334 Formas físicas da corrosão É conveniente classificar a corrosão pelas formas em que esta se manifesta sendo que a base para esta classificação é a aparência do metal corroído Na maioria dos casos uma observação a olho nu é suficiente mas algumas vezes uma ampliação pode ser útil ou necessária A classificação segundo o meio é útil no estudo dos mecanismos de ataque entretanto querendose avaliar os danos causados pela corrosão tornase mais conveniente se fazer uma classificação segundo conforme apresentado na Figura 28 P á g i n a 83 Figura 28 Formas de corrosão Fonte YERDWA Corrosão Rio de Janeiro Yerdwa 2014 37 slides color Disponível em httpsptslidesharenetYerdwacorrosoconceitoeintroduo Acesso em 20 abr 2017 O ataque uniforme é a forma mais comum de corrosão É normalmente caracterizado por uma reação química ou eletroquímica que ocorre uniformemente sobre toda a superfície exposta ou sobre uma grande área O metal se torna mais fino e eventualmente quebra A corrosão em placas abrange os casos intermediários entre a corrosão uniforme e a corrosão localizada Ocorre em algumas regiões da superfície O formato de corrosão alveolar se processa na superfície metálica produzindo sulcos ou escavações semelhantes a alvéolos apresentando fundo arredondado e profundidade geralmente menor que seu diâmetro Corrosão por pites é uma forma de ataque extremamente localizado que resulta no surgimento de buracos no metal Estes buracos podem ser pequenos ou grandes em diâmetro mas na maioria dos casos eles são relativamente pequenos Pites são algumas vezes isolados ou tão juntos que parece uma superfície áspera É uma das mais destrutivas e traiçoeiras formas de corrosão sendo geralmente difícil de ser detectado devido ao pequeno P á g i n a 84 tamanho dos pites e porque normalmente estes se encontram cobertos por produtos de corrosão Além disso é difícil de medir quantitativamente e comparar a extensão da corrosão por pites devido à variação na profundidade e número de pites que podem ocorrer sob condições idênticas É muito frequente encontrar um fenômeno de intensa corrosão localizada onde existem pequenas frestas provocadas por soldas malacabadas chapas rebitadas contato de metal com um não metálico por exemplo madeira borracha etc Este fenômeno geralmente está associado a pequenos volumes de soluções estagnadas e recebe o nome de corrosão em frestas Este tipo de corrosão apresentase de forma localizada A corrosão intergranular é uma forma de ataque localizado na superfície metálica na qual um caminho estreito é corroído preferencialmente ao longo dos contornos de grãos Ela se inicia sobre a superfície e ocorre devido a células de ação local na vizinhança imediata de um contorno de grão A força motriz é a diferença no potencial de corrosão que se desenvolve entre uma zona fina do contorno de grão e o volume dos grãos adjacentes Esta diferença de potencial pode ser devida a diferenças na composição entre as duas zonas A diferença na composição pode desenvolverse como um resultado da migração de impurezas ou elementos de liga para os contornos de grãos A corrosão intergranular pode causar uma diminuição na elongação e em casos severos isto leva à perda marcante nas propriedades de tração embora somente um pequeno volume do metal tenha sido corroído A corrosão intergranular se processa no interior dos grãos cristalinos do material metálico o qual pela perda de suas propriedades mecânicas assim como no caso da corrosão intergranular poderá fraturar à menor solicitação mecânica com efeitos muito mais catastróficos que o caso da intergranular A corrosão filiforme se processa sob a forma de finos filamentos que se propagam em diferentes direções e que não se cruzam Ocorrem geralmente em superfícies metálicas revestidas com filmes poliméricos tintas ou metais ocasionando o deslocamento do revestimento Embora não seja imediatamente aparente a corrosão filiforme corrosão filamentar na superfície de metais é um tipo especial de corrosão sob contato Na maioria dos casos esta ocorre sob películas protetoras e por esta razão é muitas vezes chamada de corrosão sobpelícula Este tipo de corrosão é bastante comum sendo o exemplo mais frequente o ataque de superfícies esmaltadas ou P á g i n a 85 laqueadas em latas de alimentos e bebidas expostas a atmosfera Os filamentos de corrosão vermelhaamarronzados são prontamente visíveis A corrosão filiforme tem sido observada em superfícies de aço magnésio e alumínio recobertos com películas de latão prata ouro fosfato esmalte e laquês Também foi observada em papel alumínio sendo que a corrosão ocorre na interface papelalumínio A corrosão filiforme é um tipo não comum de corrosão porque esta não destrói ou enfraquece os componentes metálicos mas afeta somente a sua aparência A corrosão por esfoliação ocorre em diferentes camadas e o produto de corrosão formado entre a estrutura de grãos alongados separa as camadas ocasionando um inchamento do material metálico A corrosão por erosão é a aceleração ou aumento da taxa de deterioração ou ataque em um metal devido ao movimento relativo entre o fluido corrosivo e a superfície do metal Normalmente este movimento é bastante rápido e efeitos mecânicos ou abrasão estão envolvidos O metal é removido da superfície na forma de íons dissolvidos ou produtos sólidos de corrosão são formados e arrastados mecanicamente da superfície do metal Algumas vezes o movimento do ambiente diminui a corrosão especialmente quando um ataque localizado ocorre em condições estagnantes porém isto não é corrosão pois a deterioração não é aumentada A corrosão por erosão é caracterizada por sulcos ondas buracos arredondados e vales e estes normalmente exibem um padrão direcional 335 Proteção contra a corrosão O método mais comum de prevenir a corrosão é escolher adequadamente o material metal ou liga para determinada aplicação Um exemplo de liga muito utilizada é o aço inox contendo em sua estrutura ferro carbono cromo e níquel O aço inox possui diversas aplicações nas áreas da corrosão no entanto ele não resiste a todos os agentes corrosivos De modo geral na seleção de ligas levase em consideração a máxima relação entre a resistência à corrosão e o baixo custo Algumas das combinações naturais são as seguintes 1 Aço inox ácido nítrico P á g i n a 86 2 Níquel e ligas de níquel soluções cáusticas 3 Monel ácido fluorídrico 4 Hastelloys ácido clorídrico forte 5 Chumbo ácido sulfúrico diluído 6 Alumínio exposição atmosférica 7 Estanho água destilada 8 Titânio soluções oxidantes fortes 9 Tântalo altíssima resistência 10 Aço ácido sulfúrico concentrado Outra técnica que pode ser utilizada é a passivação das estruturas metálicas termo este que significa que o metal está passivo ao processo de corrosão Decorrente da formação de uma película fina de óxido estável e aderente na superfície do metal Alguns metais são formadores desta película protetora como cromo alumínio aços inoxidáveis aços patináveis titânio em geral metais onde não há crescimento significativo de volume com a oxidação Veja mais em httpsulgasusuariosrdcpucriobrCorrosaoFundamentospdf httpwwwsiderurgiabrasilcombrnovosbcomponentcontentar ticle129materias46205decapagempassivacaoformatpdf No geral podemos resumir os processos de corrosão em dois tipos Proteção Catódica é uma forma de proteger o metal da corrosão forçando o metal a ser catodo não o anodo de uma pilha eletroquímica Usualmente se acopla o metal a outro que possui um maior potencial de oxidação isto é oxidase mais facilmente O melhor exemplo é a galvanização em que o ferro é revestido por zinco e esta película de zinco se oxida antes do ferro sendo chamada de anodo de sacrifício Proteção Anódica é uma forma de inibir a reação anódica O procedimento mais comum é revestir a superfície do metal por uma camada de tinta ou óxido protetor O método consiste em oxidar a superfície de ferro com um sal de P á g i n a 87 cromo estes óxidos são impermeáveis à água e ao oxigênio e a oxidação do ferro tornase impossível Segundo Fraga 2014 A solução de um problema de corrosão em muitas ocasiões conduz a um elenco de alternativas seja através da seleção de materiais de aplicação de sistema de proteção ou de modificações de processo A decisão entre as diferentes medidas de combate à corrosão requer que cada uma das alternativas seja avaliada não só pelos seus aspectos técnicos como também através de uma boa justificativa econômica Resumo Nesta aula abordamos A consequência da exposição ao fogo de elementos de diversos elementos Os conceitos básicos de corrosão em elementos metálicos e como podemos classificalos Os fatores que influenciam a corrosão Os tipos mais comuns de corrosão eletroquímica onde há a formação de uma pilha galvânica Os métodos de prevenção e combate à corrosão Complementar Para ter acesso ao conteúdo complementar acesse Os vídeos aulas e as notas de aula em sua PLATAFORMA Sua biblioteca digital Pearson e leia o capítulo 2 do livro Pintura anticorrosiva Falhas e alterações nos revestimentos do autor Fragata Ed Interciência 2016 Fique atento Assista aos vídeos da disciplina são fundamentais para a sua aprendizagem Fique atento aos horários de atendimento disponíveis na Secretaria Virtual da Blackboard Não acumule dúvidas Procure o professor da disciplina ou o tutor para esclarecer suas dúvidas Referências Bibliográficas Básica AMBROZEWICZ P H L Materiais de Construção Normas Especificações Aplicações e Ensaios de Laboratório 1 ed São Paulo Ed PINI 2012 BAUER L A Falcão Materiais de Construção Rio de Janeiro LTC 1994 FRAGATA F L Pintura anticorrosiva Falhas e alterações nos revestimentos Rio de Janeiro Ed Interciência 2016 HAGEMANN S E Apostila de Materiais de Construção Básicos Instituto Federal SulRioGrandense Universidade Aberta do Brasil 20112 PANNONI F D Princípios da proteção de estruturas metálicas em situação de corrosão e incêndio Manual técnico da GERDAU 6 ed 2015 PINHEIRO A C F B CRIVELARO M Materiais de Construção Infraestrutura 1ª ed São Paulo Ed Érica 2014 SERRA E T Corrosão e proteção anticorrosiva dos metais no solo 1ª ed Rio de Janeiro Ed Interciência 2014 SILVA Moema Ribas Materiais de Construção São Paulo PINI 1991 SILVA V P Dimensionamento de Estruturas de Aço Apostila para disciplina PEF Estruturas metálicas e de madeira Escola Politécnica da USP São Paulo 2012 DENADAI Juarez Corrosão 2012 Disponível em httpprincipoorgcorrosoprofjuarezdenadai2012 corrosohtmlpage4 Acesso em 20 abr 2017 YERDWA Corrosão Rio de Janeiro Yerdwa 2014 37 slides color Disponível em httpsptslidesharenetYerdwacorrosoconceitoeintroduo Acesso em 20 abr 2017 MELLO Mário Sérgio Monitoramento da Corrosão Macaé Mário Sérgio Mello 2016 24 slides color Disponível em httpswwwslidesharenetMrioSrgioMellomonitoramentoda corroso Acesso em 20 abr 2017 AULA 3 Exercícios 1 Defina CORROSÃO e fale sobre suas consequências 2 Qual a diferença existente entre corrosão química e corrosão eletroquímica 3 Qual é a diferença entre proteção anódica e proteção catódica contra a corrosão Explique a operação de cada processo 4 Quais os principais métodos de se evitar a corrosão Como cada um deles funciona 5 Explique sucintamente a a Corrosão atmosférica b Corrosão uniforme c Corrosão por placas d Corrosão por pites e Corrosão por lixiviação f Corrosão erosão g Corrosão sob tensão h Corrosão por frestas i Corrosão em ranhuras j Corrosão em canto vivo k Corrosão galvânica 6 Leia o texto abaixo Anodos de sacrifício Os anodos empregados na proteção catódica são constituídos de ligas de alumínio de magnésio e de zinco Sua seleção no projeto de proteção dependerá de vários fatores sendo mais importantes o custo e a resistividade ou a condutividade do meio Os anodos possuem limitações os de zinco podem ser utilizados em solos e em água do mar os de magnésio em água doce e os de alumínio em água do mar Além dos oleodutos os navios fig1 as plataformas offshore e os piers fig2 utilizam anodos galvânicos visando à proteção anticorrosiva 93 Figura 29 a Anodos de alumínio em navios b Anodos galvânicos em píer Fonte DENADAI Juarez Corrosão 2012 Disponível em httpprincipoorgcorrosoprofjuarezdenadai2012corrosohtmlpage4 Acesso em 20 abr 2017 Com base no texto acima formule um texto argumentativo abordando o processo de passivação e a sua importância para a construção civil 7 Assinale a alternativa INCORRETA sobre a corrosão a A corrosão eletroquímica é caracterizada pela necessidade da presença de água no estado líquido Forma uma pilha ou célula de corrosão com a circulação de elétrons na superfície metálica b Podese afirmar que um dos motivos para se estudar à corrosão é o prejuízo que este processo de deterioração impõe a sociedade nas mais variadas aplicações dos metais c Para que o processo de corrosão galvânica seja possível é necessário que além do contato do metal com um meio corrosivo exista uma diferença de potencial suficiente para provocar a movimentação das cargas elétricas presentes d A corrosão galvânica é a que ocorre sem a presença de água A diferença entra as corrosões por Pitting e alvéolo está nas dimensões da região deteriorada embora ambas as formas de corrosão sejam localizadas Metais e ligas metálicas III Aula 4 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula abordaremos os metais e as ligas metálicas mais utilizadas na construção civil Para a boa prática profissional devemos conhecer as principais ligas metálicas que são empregadas no dia a dia em uma construção OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Conhecer as principais ligas metálicas que podem ser utilizadas na construção civil Entender onde esses produtos podem ser aplicados Identificar as principais propriedades das ligas metálicas Classificar os aços de acordo com o teor de carbono incorporado ao ferro P á g i n a 95 4 METAIS E LIGAS METÁLICAS III 41 Introdução A liga mais utilizada na construção civil é o AÇO produto este que pode ser utilizado em diversas fases e também sendo combinado como armação em concretos o que chamamos de concreto armado Estudaremos esta e outras ligas metais citando suas principais características e usos com base em Ambrozewicz 2012 e Falcão Bauer 1994 42 Alumínio De grande reatividade o alumínio não se encontra em estado puro aparecendo geralmente em substâncias oxigenadas em fluoretos ou silicatos de constituição complexa da Pedra Polida Tem massa específica entre 256 e 270 gcm³ ruptura à tração entre 8 e 14 kgmm² dureza Brinell 20 funde a 650660ºC É bom condutor térmico e elétrico Pela sua resistência à corrosão é utilizado em embalagens de alimentos e bebidas manipulação de ácidos e solventes em processos industriais e outros Quanto mais puro o alumínio maior a resistência à corrosão e menor a resistência mecânica A liga com 3 de cobre 1 de manganês e 05 de magnésio gera o duralumínio material que substitui o aço em muitas situações Alumínio Histórico Usado pela primeira vez na arquiteturaengenharia em 1884 quando foram fundidos 2800 gramas para formar a camada protetora do monumento de Washington Utilizado em centrais nucleares complexos petroquímicos edifícios automóveis e caminhões barcos aviões como refletor de calor e luz o alumínio consagrase definitivamente em segundo lugar entre os metais mais utilizados Seu principal minério é a bauxita nome devido à cidade de Lex Baux na França onde foi encontrado em 1821 Para saber mais acesse httpabalorgbraluminiohistoriado aluminio httpwwwreciclotecaorgbrmaterial reciclavelmetalaluminio P á g i n a 96 O bronze de alumínio é a liga que contém 9095 de cobre e 105 de alumínio De condutibilidade elétrica inferior à do cobre porém mais indicado que este por ter densidade menor é preferido na produção de cabos elétricos destinados à condução de altas tensões Como é excelente condutor de calor é utilizado em gigantescos trocadores de calor industriais bem como em bandejas para gelar alimentos Por isso também é utilizado em utensílios de cozinha pois assegura aquecimento rápido e uniforme distribuição de calor É utilizado na construção civil em fios e cabos elétricos coberturas revestimentos esquadrias portas janelas vitrôs guarnições arremates etc Podem ser apresentados de duas formas a Laminados duas dimensões que se destacam o comprimento e a largura lâminas espessura até 6mm chapas espessura acima de 6mm b Extrudados 1 dimensão que se destaca comprimento barras redondas quadradas chatas fios perfis especiais uma infinidade Obs O processo de extrusão para fabricação de barras e perfis consiste basicamente da prensagem de tarugos lingotes cilíndricos contra uma matriz de aço furada ferramenta com o desenho do perfil que se deseja produzir 43 Cobre Largamente utilizado pelo homem neolítico 5000 AC tornandose o substituto ideal para a pedra na fabricação dos mais variados utensílios No entanto o que realmente deu importância ao metal avermelhado e brilhante foi à descoberta que fundido com o estanho originou uma liga extremamente dura e resistente o bronze Atualmente a condutibilidade elétrica e térmica do metal sua ductibilidade e maleabilidade bem como a resistência mecânica de suas ligas são vastamente exploradas por praticamente todos os ramos da indústria P á g i n a 97 Apresenta densidade entre 86 e 896 dureza Brinell 35 ruptura à tração entre 20 e 60 kgmm² funde entre 1050 e 1200ºC Quando exposto cobrese com uma camada de óxido e carbonato formando o azinhavre muito venenoso mas que protege o núcleo do metal dandolhe duração quase indefinida Seus principais usos são motores elétricos telefones e telégrafos circuitos elétricos tubulações serpentinas de aquecimento ou refrigeração coberturas ornatos etc 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 44 Chumbo Pouco abundante menos de 02 da constituição da crosta terrestre raramente é encontrado em estado elementar ocorrendo em vários minérios Destes apenas a galena e a cerusita carbonato se prestam à extração do metal Boquira BA Adrianópolis PR Iporanga SP O chumbo apresenta densidade entre 1120 e 1145 ruptura à tração próxima de 35 khmm² dureza Brinell 46 e funde a 327ºC Formando liga com antimônio tem grande dureza e baixo ponto de fusão e era bastante utilizado na produção de caracteres tipográficos Utilizado na fabricação de baterias placas dos acumuladores tubos e conexões para água e esgoto em desuso coberturas impermeabilização arremates absorventes de choque etc 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 operadores de raiosX são defendidas por materiais onde o chumbo se faz presente Apresentação em chapas numeradas de 1 a 22 67 a 5633 kgm² P á g i n a 98 45 Estanho Tem densidade entre 729 e 750 dureza Brinell entre 5 e 10 resistência à tração entre 3 e 4 kgmm² Uma das ligas formadas pelo estanho é um tipo de solda de encanador É a liga chumboestanho que funde a 240ºC sendo que à proporção que resulta em melhores resultados práticos é 6634 chumboestanho Essa solda é utilizada na montagem dos encanamentos de cobre e emendas de calhas e condutores feitos em chapa de aço galvanizado 46 Zinco Densidade entre 7 e 72 dureza Brinell de 30 a 40 resistência à tração 16kgmm² funde a 400420ºC As ligas de zinco podem ser divididas em dois grupos aquelas em que a porcentagem dos outros elementos de liga é inferior a 1 ou seja mais de 99 de zinco e aquelas nas quais a porcentagem de outros elementos é superior a 1 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 As ligas ZAMAK são utilizadas para fundição em moldes de areia em coquilha e sobretudo para fundição sob pressão Existem duas espécies ZAMAK 13 alumínio 3943 cobre 003 magnésio 003006 ZAMAK 15 alumínio 3943 cobre 075125 magnésio 003006 Para proteção de aços usados na construção civil pode ser realizado o processo de Zincagem É a proteção do aço contra a corrosão tratandose de um processo de banho com o zinco eletrolítico O zinco é também bastante utilizado em coberturas em lâminas com a seguinte composição cobre 06 a 12 chumbo 00025 cádmio 00005 titânio 01 a 02 níquel 00003 e ferro 00025 Uma liga muito famosa formada pela mistura de cobre mais zinco é o latão P á g i n a 99 O latão é a liga cobrezinco de 95 x 5 até 60 x 40 Apresenta densidade de 82 a 89 ruptura à tração de 20 a 80 kgmm² bastante utilizado na fabricação de tubos conexões torneiras fechaduras ornatos etc 47 Ferro Siderurgia é a denominação especial da metalurgia do ferro Como já mencionamos é o metal de maior utilização na construção civil formando o aço uma liga de ferro mais carbono De acordo com o teor de carbono na composição da liga temos a classificação apresentada na Figura 30 Figura 30 Classificação do aço quanto à composição Fonte CLASSIFICAÇÃO 20 Os aços de baixo carbono podem ser usados em chapas automobilísticas perfis estruturais e placas utilizadas na fabricação de tubos em pontes e em diversas etapas da construção civil Possuem as seguintes características são bastante usináveis e soldáveis apresentam baixo custo de produção não são tratados termicamente P á g i n a 100 Os aços de médio carbono são usados em rodas e equipamentos ferroviários engrenagens e peças de máquinas que necessitam de elevada resistência mecânica e resistência ao desgaste e boa tenacidade Possuem as seguintes características são usináveis e soldáveis apresentam médio custo de produção possuem uma quantidade de carbono suficiente para a realização de tratamentos térmicos de têmpera e revenimento muito embora seus tratamentos térmicos necessitem ser realizados com taxas de resfriamento elevadas os tratamentos térmicos serão abordados na aula 5 Os aços de alto teor de carbono têm grande aplicação em talhadeiras folhas de serrote martelos facas ou seja em produtos que precisam de alta dureza e resistência mecânica Possuem as seguintes características são usináveis e soldáveis apresentam médio custo de produção quase sempre utilizados na condição temperada e revenida possuindo boas características de manutenção de um bom fio de corte Atenção quanto à composição do aço Quanto maior o teor de carbono na liga maior será sua resistência e sua dureza e menor será sua tenacidade e ductilidade 471 Elementos adicionados ao aço Nas ligas de ferro podem ser inseridos os seguintes elementos a fim de modificar as propriedades do aço Silício aço solício torna o aço mais macio com grande elasticidade e quase sem perda de resistência Usado para molas Oxigênio torna o aço mais frágil difícil de trabalhar Nitrogênio torna o aço mais duro porém muito frágil Enxofre é danoso torna o aço macio e o clareia Fósforo é danoso rebaixa o ponto de fusão Aumenta a dureza mas diminui muito a resistência ao choque e a plasticidade P á g i n a 101 Enxofre e Fósforo tornam o aço mais fácil de trabalhar diminuindo o desgaste das ferramentas e tornando a superfície mais polida Manganês na proporção de 025 a 1 aumenta a resistência aos esforços e ao desgaste e a capacidade de recozimento O aço não pode ser trabalhado a frio Cromo de 2 a 3 dá grande dureza resistência à ruptura e a oxidação Níquel com menos de 7 dá grande elasticidade e resistência ao choque e à flexão de 7 à 15 torna o aço muito quebradiço não é recomendável com mais de 15 o aço se torna inoxidável Aços rápidos são ligas de tungstênio molibidênio e vanádio Muito resistentes mesmo à temperaturas elevadas são usados na fabricação de ferramentas abrasivas Aços inoxidáveis aço e cromo 18 e níquel 8 aço 188 Um aço inoxidável de superior qualidade tem 18Cr 9Ni e menos que 015 de Carbono 472 Produtos à base de ferro Alguns produtos estão listados a seguir a Folhas de Flandres lata São chapas finas de aço cobertas por leve camada de estanho para não oxidar obtida por imersão ou deposição eletrolítica Na confecção de embalagens não deve existir cantos vivos para não quebrar a película de estanho bem como esta será comprometida se houver amassamento b Chapas Galvanizadas São chapas finas de aço revestidas com zinco É a imersão da chapa em um banho de zinco fundido São padronizadas desde o número 10 3515 mm até o número 30 0399mm de espessura c Chapas Lisas Pretas São chapas de ferro fundido pretas lisas laminadas a quente e a frio As chapas laminadas a quente são as grossas 516 a 7520 mm de espessura As laminadas a frio são as finas 190 a 031 mm de espessura As intermediárias são laminadas a quente ou a frio dependendo da indústria produtora P á g i n a 102 d Ferros Perfilados Ferro fundido laminado apresentado em forma de barras redondas quadradas retangulares perfis L T I U Os perfis com dimensões menores de 2 50mm são chamados finos e os de mais de 2 são chamados grossos e Arames e Telas Os arames são finos fios de aço laminado galvanizados ou não A denominação da bitola é por número diminuindo o diâmetro à medida que aumenta o número Vão de 02 a 100 mm O arame utilizado na amarração das armaduras de concreto armado é recozido ou queimado na bitola 18 BWG 124 mm sendo utilizado o 16 165 mm em armaduras pesadas BWG significa Birmingham Wire Gauge O arame recozido nº10 é utilizado na amarração de andaimes e pontateles sem grandes responsabilidades As telas são malhas fortes de arame denominadas pela bitola do arame e abertura da malha Por exemplo uma tela usual para alambrado sem fio arame 12 e malha 2 50 mm f Pregos São fabricados a partir de arame galvanizado em máquinas apropriados que cortam o arame e moldam a ponta e a cabeça do prego São denominados por dois números o primeiro corresponde à bitola do arame na fieira de Paris e o segundo a uma antiga medida francesa de comprimento linha igual a 2225 mm uma linha é igual a 112 da polegada francesa 270 mm g Aços para concreto armado e protendido Estes serão abordados na próxima aula Resumo Nesta aula abordamos Os principais metais e ligas metálicas usados na construção civil As ligas ferrosas e vimos que quanto maior o teor de carbono na liga maior será sua resistência e sua dureza e menor será sua tenacidade e ductilidade Os principais produtos de ligas ferrosas Complementar Para ter acesso ao conteúdo complementar acesse os vídeos aulas e as notas de aula em sua PLATAFORMA Fique atento Assista aos vídeos da disciplina são fundamentais para a sua aprendizagem Fique atento aos horários de atendimento disponíveis na Secretaria Virtual da Blackboard Não acumule dúvidas Procure o professor da disciplina ou o tutor para esclarecer suas dúvidas Referências Bibliográficas Básica AMBROZEWICZ P H L Materiais de Construção Normas Especificações Aplicações e Ensaios de Laboratório 1 ed São Paulo Ed PINI 2012 BAUER L A Falcão Materiais de Construção Rio de Janeiro LTC 1994 AULA 4 Exercícios 1 CEFETPR Analise as afirmações a seguir I O metal X é leve sofre pouca corrosão e é bastante utilizado na construção civil portões esquadrias e na fabricação de aeronaves ligas leves II O metal Y forma com o estanho uma liga denominada bronze muito utilizada na fabricação de monumentos III O metal Z de elevado ponto de fusão é frequentemente utilizado em filamentos de lâmpadas incandescentes Tais metais são na ordem a Estanho cromo platina b Zinco cobre chumbo c Cobre estanho tungstênio d Alumínio cobre tungstênio e Estanho alumínio cobre 2 ERSHC 2012 Correlacione os elementos na COLUNA 1 com as respectivas aplicações listadas na COLUNA 2 COLUNA 1 COLUNA 2 I liga de zinco cordões e pulseiras II liga de ferro fechaduras dobradiças torneiras III liga de alumínio telhas e calhas IV latão coberturas esquadrias revestimentos V prata 18 quilates fabricação de aço e pontes P á g i n a 108 E marque a alternativa que apresenta a sequência correta a V IV I III II b V I II IV III c II V III I IV d V III IV I II e V IV II I III 3 Quais são os principais produtos gerados por uma liga de ferro carbono 4 Como podemos classificar um aço de acordo com a sua composição Metais e ligas metálicas IV Aula 5 APRESENTAÇÃO DA AULA Ufa estamos terminando o conteúdo de metais e ligas metálicas Nesta aula abordaremos o último assunto sobre metais e ligas metálicas Você verá de forma resumida como é o processo de fabricação e conformação do aço e seus tratamentos térmicos para modificações em suas propriedades e os aços estruturais para concreto armado ou protendido fabricados no Brasil OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Entender o que é aço e as suas principais características Identificar quais as matérias primas utilizadas na aciaria para a fabricação do aço Conhecer os processos de fabricação e conformação dos aços Entender os principais tratamentos térmicos em que os aços podem ser submetidos Conhecer os tipos de aços estruturais e suas nomenclaturas aços para concreto armado e concreto protendido P á g i n a 110 5 METAIS E LIGAS METÁLICAS IV 51 Introdução O aço pode ser definido de maneira sucinta como uma liga metálica composta de ferro com pequenas quantidades de carbono o que lhe confere propriedades específicas sobretudo de resistência e ductilidade adequadas ao uso na construção civil Suas principais características são Pode ser trabalhado com ferramenta de corte Pode ser curvado Pode ser dobrado Pode ser forjado Pode ser soldado Pode ser laminado Pode ser estirado trefilado Possui grande resistência à tração 52 Fabricação do aço As principais matériasprimas envolvidas na fabricação do aço são o minério de ferro principalmente a hematita e o carvão mineral que não são encontrados puros são acompanhados de elementos indesejáveis ao processo O preparo prévio das matérias primas tem por objetivo aumentar a eficiência do altosfornos e aciaria bem como reduzir o consumo de energia A obtenção do aço na forma de chapas perfis ou bobinas chapas finas enroladas em torno de um eixo a partir do minério de ferro e carvão decorre de uma série de operações de transformação metalúrgica e conformação mecânica realizadas nas siderúrgicas Figura 31 Em linhas gerais a fabricação do aço compreende o aproveitamento do ferro pela eliminação progressiva das impurezas contidas no minério de ferro P á g i n a 111 Figura 31 Fluxo de processos siderúrgico Fonte SILVA 2012 Na forma líquida isento de grande parte das impurezas do minério o aço recebe adições que lhe conferem as características desejadas sendo então solidificado e trabalhado para a forma requerida Podese resumir o processo de fabricação do aço em quatro grandes etapas ilustradas ao final deste caderno no anexo 1 1 Preparo das matériasprimas na Coqueria o minério de carvão é transformado em coque siderúrgico e na Sinterização os finos de minério de ferro são aglutinados a fim de conferirlhes granulometria adequada ao processo siderúrgico 2 Produção de gusa coque sínter e escorificantes são colocados na extremidade superior do Altoforno uma injeção de ar causa uma reação exotérmica que funde os materiais tendo como produto final principal o gusa liquido material metálico ainda rico em carbono e como produto secundário escória de altoforno que pode ser aproveitada na fabricação de cimento 3 Produção de aço na Aciaria a retirada de carbono do gusa por meio de injeção de oxigênio puro o transforma em aço líquido que em seguida escorrega P á g i n a 112 através da máquina do Lingotamento Continuo onde é resfriado e transformado em placas ou tarugos 4 Conformação mecânica as placas ou tarugos por meio de compressão entre cilindros metálicos na Laminação são transformados em chapas figura 18 ou perfis laminados respectivamente As chapas fabricadas pelas siderúrgicas são adquiridas por fabricantes de estruturas de aço que por meio de corte e soldagem ou dobramento as transformam em perfis soldados ou formados a frio Os perfis laminados já saem com sua seção transversal definida da siderúrgica mas ainda necessitam sofre cortes e furações nas fábricas de estruturas de aço Algumas fotos das etapas envolvidas na fabricação do aço também são apresentadas no anexo 1 Figura 3010 521 Processos de fabricação Os processos de fabricação das peças a partir dos metais no estado sólido podem ser divididos em remoção metálica ou usinagem onde se retira material para que se obtenha a forma desejada e a conformação mecânica onde a massa é conservada Os processos de conformação ver Figura 32 podem ser classificados em processos de compressão direta forjamento laminação processos de compressão indireta trefilação extrusão estampagem profunda processos de tração processos de dobramento processos de cisalhamento P á g i n a 113 Figura 32 Conformação mecânica Fonte httpwww3fsabrmecanicaarquivos0320ConformaC3A7C3A3opdf Acesso em 20 abr 2017 522 Tratamentos térmicos É o processo de aquecimento ou resfriamento do aço visando modificar suas propriedades mecânicas Os principais tratamentos térmicos são a Têmpera Consiste no aquecimento do metal até a temperatura de formação da austenita abordado na disciplina de PCM na permanência durante algum tempo e depois o resfriamento brusco Exemplo Azeite ou água ou salmoura Resfriamento origem aos diversos cristais martensita bainita etc aumenta a dureza o limite de elasticidade resistência a tração e diminui o alongamento e tenacidade b Normalização Serve para aliviar as tensões internas laminações e formas de moldagem Resulta Aço mais macio e menos quebradiço P á g i n a 114 Eleva a temperatura acima da crítica formação da austenita e deixase resfriar lentamente ao ar livre c Recozimento Consiste no reaquecimento do metal até uma determinada temperatura permanência resfriamento lento Eliminação das tensões d Revenido Semelhante ao recozimento porém feito a uma temperatura abaixo da linha crítica Função correção dos defeitos aparecidos durante a têmpera e Encruamento tratamento a frio Tratamento a frio em que o metal é submetido a esforços que tendem a deformalo rompendose o filme intercristalino e os grãos tendem a se orientar no sentido da deformação A resistência à tração e a dureza aumentam mas diminuem a flexibilidade a resistência à corrosão e o alongamento Observação Se o metal for aquecido a cerca de 40 da temperatura de fusão o encruamento tende a desaparecer e os cristais vão se reagrupar 523 Tratamentos termoquímicos Tem por finalidade enriquecer a camada superficial do aço com uma capa protetora onde apareçam outros elementos Conforme a substância empregada poderá haver um aumento da resistência ao desgaste à corrosão etc P á g i n a 115 53 Aços para concreto armado e protendido Os aços estruturais para concreto armado ou protendido fabricados no Brasil podem ser classificados em três grupos principais aços de dureza natural laminados a quente aços encruados a frio aço patenting Os primeiros são os denominados comuns CA25 limite de escoamento de 25kgfmm² CA32 CA40 CA50 e CA60 sendo os dois últimos quase os únicos fabricados atualmente Os aços laminados a quente que não sofrem tratamento algum após a laminação Suas características elásticas são alcançadas unicamente pela composição química adequada com ligas de C Mn Si e Cr Em geral são caracterizados pela existência de um patamar de escoamento no diagrama tensão deformação e grandes deformações de ruptura no ensaio de tração Como são laminados a quente não perdem suas propriedades se aquecidos Por isso podem ser soldados e não sofrem demasiadamente com a exposição a chamas moderadas em caso de incêndio Os aços encruados a frio são originalmente aços de dureza natural que passam por algum processo para se conseguir um aumento de resistência Os processos mais utilizados são os de tração e de torção 531 Aços Encruados por Tração São os aços trefilados No processo de trefilação há uma compressão diametral do fio durante sua passagem pela fieira a uma tração elevada ambas respondendo pela mudança da textura do aço e pelo aumento de sua resistência Esse aumento é conseguido à custa de grande perda de tenacidade O alongamento de ruptura diminui de 20 para 6 a 8 P á g i n a 116 532 Aços Encruados por Torção O importante na produção de aços encruados por torção é assegurar um valor mínimo do alongamento de ruptura Este é fixo na EB3 de acordo com a categoria do aço e vale 5 para aços CA60 B 6 para aços CA50 B 8 para aços CA40 B Pode parecer uma incongruência exigir 8 num caso e satisfazerse com 5 em outro ou então exigirse duas unidades a mais para os aços de dureza natural Acontece que este alongamento de ruptura está associado ao ensaio de dobramento e não sendo obedecido o aço vai romper ao ser dobrado em torno do pino especificado Esse é o motivo pelo qual o diâmetro do pino em torno do qual deve ser possível o dobramento a 180º vai crescendo à medida que o alongamento de ruptura exigido vai diminuindo 533 Nomenclaturas As especificações estabelecem uma distinção entre fios barras e cordoalhas As barras são obtidas por laminação a quente com bitola 5 ou superior podendo sofrer subsequentemente um encruamento a frio Os fios ou arames são obtidos por trefilação ou processo equivalente com bitola 125 ou inferior As cordoalhas são um conjunto feixes de fios torcidos utilizadas em concreto protendido Bitola é a designação dos fios ou barras de determinado peso por unidade de comprimento O número puro com que se designa a bitola representa o valor arredondado em milímetros do diâmetro da seção transversal nominal Esta é a seção circular de uma barra fictícia que possui o mesmo peso por metro linear feita com aço de peso específico 785 kgfdm³ Os aços que podem ser fabricados para uso em concreto armado CA são indicados por CA seguido do número 25 32 40 50 ou 60 que representa a tensão de escoamento classe A ou o limite convencional a 02 de deformação P á g i n a 117 permanente em kgfmm² Este valor é designado por fyk o índice y indicando o escoamento yeld point e o índice k indicando que se trata de valor característico No ensaio de tração os diferentes aços devem apresentar os seguintes resultados mínimos Tensão de escoamento CA 25 25 kgfmm² CA 32 32 kgfmm² CA 40 40 kgfmm² CA 50 50 kgfmm² CA 60 60 kgfmm² Tensão de ruptura mínima CA 25 50 mais CA 32 30 mais CA 40 10 mais CA 50 e CA 60 também 10 mais Alongamento mínimo em 10Ø CA 25 18 CA 32 14 CA 40 10 CA 50 8 CA 60 7 No ensaio de dobramento a 180º o diâmetro do piso deverá ser CA 25 1 a 2Ø CA 32 2 a 3Ø CA 40 3 a 4Ø CA 50 4 a 5Ø CA 60 5 a 6Ø De acordo com a norma NBR 748096 as barras de aço sejam de que tipo for com diâmetro igual ou superior a 10 mm deverão apresentar marcas de laminação em relevo de identificação com a marca do fabricante a categoria e o diâmetro P á g i n a 118 Nos aços em barras de diâmetro menos que 10 mm a identificação poderá ser feita com a pintura de uma das pontas em cores padronizadas Figura 33 Representação da identificação do produto Fonte sitesuepgbrdengeaulasarmadurasArmadurasdoxc Acesso em 20 abr 2017 Nos quadros da tabela são apresentados os aços usados na construção civil brasileira com suas características físicas e mecânicas bem como o diâmetro mínimo dos pinos para dobragem dos aços Em geral os fabricantes fornecem aços nas categorias CA50 com superfície nervurada a Gerdal especifica o GG50 a Belgo Mineira especifica Belgo 50 e CA25 com superfície lisa No caso dos aços CA50 de boa qualidade podese fazer emendas com solda a topo para diâmetros de 10 a 40 mm Há também por parte dos fabricantes com certificados de qualidade a preocupação em fornecer barras de comprimentos definidos com rigoroso controle dos diâmetros o que possibilita reduzir as perdas por transpasse nas emendas sobra de pontas no corte e por desbitolamento Os aços da categoria CA50 são indicados para ferragem longitudinal de vigas pilares estacas e blocos Os ferros em CA25 são admitidos em elementos de fundações estacas brocas e baldrames Os aços da categoria CA60 admitem emendas soldáveis dobragem e alta resistência Vergalhões de aço CA60 são indicados para a produção de vigotas de lajes préfabricadas treliças armações para tubos prémoldados armações em lajes e estribos Identificação do fabricante Categoria do aço Diâmetro da barra P á g i n a 119 Tabela 5 Quadros de aços CA 50 Características de massa e seção Dobramento em obra Bitola mm Massa Nominal kgm Tolerância Seção Nominal mm2 Bitola mm Diâmetro ø dos Pinos de Dobramento mm 63 0245 10 312 63 32 8 0395 10 503 8 40 10 0617 6 785 10 50 125 0963 6 1227 125 63 16 1578 6 2011 16 80 20 2466 6 3142 20 160 25 3853 6 4909 25 200 CA 25 Características de massa e seção Dobramento em obra Bitola mm Massa Nominal kgm Tolerância Seção Nominal mm2 Bitola mm Diâmetro ø dos Pinos de Dobramento mm 63 0245 10 312 63 32 8 0395 10 503 8 40 10 0617 6 785 10 50 125 0963 6 1227 125 63 16 1578 6 2011 16 80 20 2466 6 3142 20 160 25 3853 6 4909 25 200 CA 60 Características de massa e seção Dobramento em obra Bitola mm Massa Nominal kgm Tolerância Seção Nominal mm2 Bitola mm Diâmetro ø dos Pinos de Dobramento mm 34 0071 6 91 34 20 42 0109 6 139 42 25 5 0154 6 196 5 30 6 0222 6 283 6 36 7 0302 6 385 7 42 8 0395 6 503 8 48 95 0558 6 709 95 57 Fonte Adaptado pelo autor de GERDAU Aços Disponível em httpswwwgerdaucombrptprodutosaramerecozidogerdau Acesso em 20 abr 2017 P á g i n a 120 Os arames de aço recozido são obtidos por trefilação de fiomáquina com posterior recozimento em fornos de tratamento térmico com temperaturas e tempo controlados Possuem elevado grau de ductibilidade e alta resistência à tração Suas características garantem sua utilização em operações que exigem dobras e torções como as amarrações de armaduras para concreto embalagens de feixes fardos etc São fornecidos em rolos de 1Kg 35Kg e 60Kg Tabela 6 Dados dos arames recozidos Arame recozido BWG Bitola mm Massa Nominal kgm Fornecimento rolos de 1 kg 18 124 0009 1 e 40 16 165 0017 70 e 180 14 211 0027 70 e 180 12 277 0047 70 e 180 10 34 0071 70 e 180 8 418 0108 70 e 180 4 604 0226 70 e 180 Fonte Adaptado pelo autor de GERDAU Arame Recozido Gerdau Disponível em httpswwwgerdaucombrptprodutosaramerecozidogerdau Acesso em 20 abr 2017 As normas da ABNT utilizam o Sistema Internacional de unidades logo o diâmetro utilizado estará no sistema métrico A Tabela 7 apresenta a conversão de milímetro para polegadas unidade ainda muito utilizada por armadores pedreiros e serventes nas bitolas dos vergalhões mais utilizados em obras de edificações P á g i n a 121 Tabela 7 Bitolas dos aços CA50 ø mm Pol ø mm Pol 48 316 200 34 63 14 225 78 80 516 250 1 100 38 320 114 125 12 400 112 160 58 Fonte Adaptado pelo autor de GERDAU Bitolas dos aços CA50 Disponível em httpswwwgerdaucombrptprodutosaramerecozidogerdau Acesso em 20 abr 2017 534 Aderência Quanto maior for à solicitação do aço no concreto mais abundantes devem ser as saliências ou mossas A primeira exigência das normas a este respeito é que as saliências ou mossas não permitam a rotação da barra dentro do concreto Além disso as saliências e mossas são estudadas de maneira a não haver concentração de tensões prejudicando a resistência à aderência ao concreto Concluise que a aderência é a transferência de carga aplicada numa barra para o concreto que a circunda possibilitando a fissuração do concreto em várias seções Quando a aderência é boa aparecem muitas microfissuras contrariamente se a aderência é ruim aparecem poucas fissuras de maiores dimensões o que não é bom pois se desprotege a armadura Importante As bitolas comerciais nos dão a proporção de que a seção transversal de uma barra é igual à soma das áreas de duas barras imediatamente menores Dessa forma uma barra 125 pode ser substituída por uma barra 10 mais uma barra 8 125cm² 080 050cm² P á g i n a 122 535 Aços para Concreto Protendido São aços trabalhados de forma a suportar uma prétensão o que nos permite executar peças de concreto armado protendido de seções menores do que seria no convencional em vão maiores São fabricados no Brasil três tipos de aço para concreto protendido aço trefilado patenteado aço aliviado de tensões aço estabilizado Os três derivam de um mesmo açocarbono diferenciandose pelo tratamento térmico a que são submetidos Por exemplo o patenteamento é o aquecimento controlado do aço a 1000ºC seguido de um rápido resfriamento a 520ºC conseguido numa passagem rápida num banho de chumbo derretido Os aços fios fabricados no Brasil são o CP 160 e 170 números que indicam a tensão de ruptura em kgfmm² A tensão do escoamento deve se situar 10 menos 536 Telas Soldadas São elementos préfabricados de aço A ou B formando uma rede de malhas retangulares ou quadradas Os fios em cada direção são paralelos e soldados com os fios cruzados em todos os pontos de interseção As telas possuem fios com diâmetros variáveis de 3 a 125 mm São regulamentadas pela EB565 fabricação e padronização São fornecidas em painéis ou rolos sempre com largura 245 m As telas soldadas são especificadas pela denominação comercial que cita uma letra L T ou Q conforme a armadura principal seja longitudinal transversal ou seja iguais nos dois sentidos quadrada seguindo de um número que indica a seção da armadura Por exemplo Q246 é uma tela com 246 mm²m de armadura A L335 tem armadura principal no sentido longitudinal igual a 335 mm²m As telas padrão Q são empregadas em lajes armadas em cruz e pisos As telas L e T são utilizadas em lajes armadas numa só direção na fabricação de prémoldados tubos etc Para absorver momentos negativos em lajes contínuas P á g i n a 123 empregamse especialmente os padrões T assunto que será abordado na disciplina de Concreto Armado 537 Exercícios Para calcularmos quantos quilos possui um vergalhão de aço CA visto que a grandeza massa é muito utilizada em quantitativos de orçamentos conteúdo abordado na disciplina de tópicos de planejamento é imprescindível que um engenheiro saiba realizar esta conversão A verificação é feita adotandose a simples fórmula da massa específica vejamos abaixo alguns exemplos Exercícios resolvidos 1 Considere 5 barras de aço CA50 de 125 mm de diâmetro Determine sua massa Dados Comprimento de um vergalhão comprado em uma loja de materiais de construção 12 m normalmente Massa específica do aço 985 gcm³ Solução Calculando a área temos Aplicando a equação da massa específica temos Onde P á g i n a 124 Determinando a massa Ou Resposta m7252 Kg 2 Faça a conversão em quilo de 50 cm de aço CA50ϕ125 mm Utilize uma tolerância de 7 para mais ou para menos obedecendo às normas técnicas brasileiras Solução Tolerâncias da NBR 7480 Massa por meio metro entre 89578 g e 103062 g Para 50 cm de vergalhão massa entre Resposta 44789 g e 51531 g Resumo Nesta aula abordamos que O aço pode ser definido de maneira sucinta como uma liga metálica composta de ferro com pequenas quantidades de carbono As principais matériasprimas envolvidas na fabricação do aço são o minério de ferro principalmente a hematita e o carvão mineral Os processos de fabricação das peças a partir dos metais no estado sólido podem ser divididos em remoção metálica ou usinagem Tratamentos térmicos são processos de aquecimento ou resfriamento do aço visando modificar suas propriedades mecânicas A classificação dos aços usados em concreto armado e protendido produzidos no Brasil Existe uma distinção nas especificações de fios barras e cordoalhas de acordo com NBR 7480 Complementar Para ter acesso ao conteúdo complementar acesse aos vídeos aulas as notas de aula e os demais arquivos em sua PLATAFORMA Fique atento Assista aos vídeos da disciplina são fundamentais para a sua aprendizagem Fique atento aos horários de atendimento disponíveis na Secretaria Virtual da Blackboard Não acumule dúvidas Procure o professor da disciplina ou o tutor para esclarecer suas dúvidas Referências Bibliográficas Básica ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR 7480 Aço destinado a armaduras para estruturas de concreto armado Especificação Ano de publicação 2007 AMBROZEWICZ P H L Materiais de Construção Normas Especificações Aplicações e Ensaios de Laboratório 1 ed São Paulo Ed PINI 2012 AMBROZEWICZ P H L Construção de Edifícios Do início ao fim da obra 1 ed São Paulo Ed PINI 2015 BAUER L A Falcão Materiais de Construção Rio de Janeiro LTC 1994 Catálogo GERDAU Aço para a Construção Civil Acesso em junho de 2017 através de httpwwwvarejaodoferrocombrsolimagensclientescatalogos1catalogo 4pdf Rede Belgo Catálogo Técnico Construção civil indústria e agropecuária Acesso em junho de 2017 através de httpwwwciadoaconetbrarquivos13753740420pdf SILVA V P Dimensionamento de Estruturas de Aço Apostila para disciplina PEF Estruturas metálicas e de madeira Escola Politécnica da USP São Paulo 2012 AULA 5 Exercícios 1 Pesquise sobre o processo de fabricação do aço e responda às seguintes perguntas a Que nome se dá ao processo que transforma o gusa em aço b Qual dos elementos que compõem o ferrogusa tornao duro e portanto quebradiço Por quê Lembrese das propriedades dos materiais 2 Escreva V para as frases verdadeiras e F para as frases falsas Depois corrija as erradas e as escreva corretamente a O gusa é a única matériaprima utilizada na fabricação do aço b É nos fornos elétricos que ocorre a transformação da sucata em ferro c Nos fornos elétricos a fusão do gusa e da sucata ocorre sob condições controladas de temperatura e oxidação do metal líquido d O processo de transformação da sucata em aço permite também a adição de elementos de liga que melhoram as propriedades do aço 3 Responda às seguintes perguntas a Por que o ferrogusa é duro e quebradiço b Como a gusa se transforma em aço 4 Cite as principais matérias primas para a confecção do aço e comente sobre as etapas relacionadas à sua fabricação e os principais tratamentos térmicos 5 O que significa aço CA50 P á g i n a 130 6 Concurso Público 2014 IFRN Adaptado Observe a figura a seguir A figura ilustra uma viga em concreto armado executada na estrutura de uma edificação Considerando essa figura calcule quantos quilos de aço devem ser usados na viga 7 Ao receber um orçamento em uma obra um engenheiro verifica que para executar uma determinada superestrutura que consta em projeto precisa comprar 680 Kg de aço CA50 ϕ10 mm o famoso 38 Quantas varas de ferro devem ser adquiridas considerando uma perda de 15 no corte das mesmas Madeira para a construção civil Aulas 6 e 7 APRESENTAÇÃO DA AULA Na construção civil a madeira é utilizada de diversas formas em usos temporários como fôrmas para concreto andaimes e escoramentos De forma definitiva é utilizada nas estruturas nas esquadrias portas e janelas nos forros e pisos na decoração etc O processo de escolha e a especificação da madeira mais adequada a cada tipo de uso nas atividades do Setor da Construção que tem se pautado fortemente pelo conservadorismo e pela falta de informação precisam ser incorporados no seu dia a dia Vamos lá Vamos estudar as madeiras OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Conhecer as vantagens e desvantagens da madeira na construção civil Identificar a origem e a produção das madeiras Classificar e identificar os tipos de madeiras e seus processos produtivos Entender as propriedades físicas e mecânicas das madeiras Diagnosticar quais os principais defeitos deste material e o que este pode trazer de prejuízos Aplicar as recomendações de armazenamento de peças Os principais tipos de madeiras brasileiras comercializadas Entender os conceitos de uso sustentável da madeira P á g i n a 132 6 MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL I 61 Introdução A madeira é um dos mais antigos materiais de construção utilizados pelo homem sendo considerado de grande beleza e de larga utilização nas construções Na condição de material de construção as madeiras incorporam todo um conjunto de características técnicas econômicas e estéticas que dificilmente se encontram em outro material existente Diversas pesquisas têm sido desenvolvidas no sentido de tratar a madeira para sua utilização em diversas etapas construtivas As madeiras em seu estado natural têm características próprias que podem ser alteradas com tecnologia moderna As principais vantagens da madeira como materiais de construção são Pode ser obtida em grandes quantidades a um preço relativamente baixo Havendo critérios racionais de exploração as reservas têm alta capacidade de renovação tornando o material permanentemente disponível Pode ser produzida em peças com dimensões estruturais que podem ser desdobradas facilmente em peças pequenas de delicadeza excepcional Pode ser trabalhada com ferramentas simples e ser reempregada várias vezes Foi o primeiro material empregado capaz de resistir tanto a esforços de tração como de compressão em colunas vigas e vergas Tem resistência mecânica elevada com a vantagem do peso próprio reduzido na flexão aproximadamente 45 MPa contra 45 MPa do concreto convencional e no cisalhamento aproximadamente 15 MPa contra 35 MPa Permite fáceis ligações e emendas Não estilhaça quando golpeada sua resiliência permite absorver choques que romperiam ou fendilhariam outro material Apresenta boas condições naturais de isolamento térmico e absorção acústica Seca é satisfatoriamente dielétrica No seu aspecto natural apresenta grande variedade de padrões estéticos e decorativos P á g i n a 133 Quando convenientemente preservada perdura em vida útil prolongada à custa de insignificante manutenção No entanto a madeira somente adquiriu reconhecimento como competitivo e moderno material de construção em condições de atender às exigências de técnicas construtivas recentemente desenvolvidas quando outros tantos processos de beneficiamento permitiram anular as características negativas que apresenta em estado natural como A degradação de suas propriedades e o surgimento de tensões internas decorrentes de alterações em sua umidade anuladas pelos processos de secagem artificial controlada A deterioração quando em ambientes que favoreçam o desenvolvimento de seus principais predadores contornada com os tratamentos de preservação A marcante heterogeneidade e anisotropia próprias de sua constituição fibrosa orientada assim como a limitação de suas dimensões resolvidas pelos processos de transformação nos laminados contraplacados e aglomerados de madeira Deformabilidade e combustibilidade 62 Utilização da madeira Seguem na Tabela 8 os dados de utilização da madeira retirada através de florestas naturais e plantadas no ano de 2015 de acordo com o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IBGE 2015 P á g i n a 134 Tabela 8 Dados de utilização de madeira FLORESTA NATURAL FLORESTA PLANTADA Madeira para combustível Madeira para indústria Madeira para combustível Madeira para indústria Carvão vegetal Lenha Madeira em tora Carvão vegetal Lenha Madeira em tora Quantidade m³ 6375968 26944953 12308702 43122520 54976320 123967966 Valor em mil reais 511050 620843 2067491 2492190 2316504 8579750 Fonte httpwwwflorestalgovbrsnifproducaoflorestalconsumo Adaptado pelo autor de IBGE 2015 Acesso em 20 jun 2017 No estudo abordado pelo IBGE às madeiras para uso industrial são utilizadas na produção de celulose serrados laminados chapas e outros usos Madeira para combustível o IBGE fornece dados de carvão em toneladas os dados aqui apresentados foram convertidos para metros cúbicos É apresentado na Figura 34 o destino da madeira em tora para consumo no ano de 2015 Na Fig 34a Percentual por tipo de floresta Na Fig 34b Percentual do total de madeira P á g i n a 135 Figura 34 Destino da madeira em tora no ano de 2015 Fonte SNIF 2017 Na Figura 35 são fornecidos os dados da participação da silvicultura extração de árvores plantadas e do extrativismo florestas naturais na produção de madeira para combustível lenha e carvão e para indústria tora além dos dados da quantidade de madeira por tipo de floresta finalidade e espécie P á g i n a 136 Figura 35 Dados da extração Produtos florestais madeireiros no Brasil em 2015 Fonte SNIF 2017 63 Origem classificação e produção das madeiras A madeira como material de construção é produto do beneficiamento do tronco das árvores que chamaremos de lenho As características de anisotropia e heterogeneidade são decorrentes da sua origem Suas características também são decorrentes das diversas espécies existentes No geral os vegetais podem ser classificados em Endógenos aqueles em que o desenvolvimento do caule se dá de dentro para fora como as palmeira e bambus E pouco aproveitada como material de construção Exógenos aqueles em que o crescimento do caule se dá de fora para dentro com adição de novas camadas em forma de anel chamados anéis anuais de crescimento P á g i n a 137 As árvores exógenas classificamse em gimnospermas e angiospermas As gimnospermas são árvores coníferas e resinosas tendo folhas em forma de agulha não fornecendo frutos São madeiras de lenho mais mole e correspondem a 35 das espécies conhecidas Exemplo Pinho do Paraná As angiospermas são árvores frondosas conhecidas no Brasil como madeira de lei sendo desta maneira conhecidas por serem abatidas na época da colonização de acordo com a lei vigente Representam 65 das espécies conhecidas Exemplo Carvalho castanheiro etc 631 Estrutura e crescimento das árvores As árvores são compostas de raiz caule e copa A raiz é o apoio da árvore ao solo tendo a finalidade de retirar do solo os sais minerais para seu desenvolvimento O tronco além de sustentar a copa conduz por capilaridade a seiva bruta da raiz às folhas como a seiva elaborada das folhas para o lenho em crescimento A copa desdobrase em galhos e folhas além das flores e frutos As folhas transformam a seiva bruta em elaborada O lenho é a parte da árvore que nos interessa como material de construção Sua constituição é diversificada e suas partes são 6311 Casca É a proteção do tronco e também é importante na condução da seiva elaborada nas folhas para o tronco Sua parte externa é morta e denominada cortiça a parte interna por onde passa a seiva é denominada floema A parte externa pode ser renovada visto que é elemento morto não apresentando interesse como material de construção com exceção de alguns casos onde é aproveitada como material de acabamento e termo acústicas A parte interna da casca transporta a seiva das folhas ao caule 6312 Câmbio É uma camada muito esbelta que se situa entre a casca e o lenho constituída de tecido vivo sendo tão importante quanto à parte interna da casca Seu seccionamento produz a morte da árvore sendo esta uma maneira eficiente de permitir a seca da mesma em pé O estrangulamento do tronco com um arame impossibilita seu desenvolvimento e consequente morte Estando em pé a P á g i n a 138 secagem é natural evitando trancas e rachaduras comuns em espécies como o eucalipto A partir do câmbio são gerados os anéis anuais de crescimento que podem ter coloração diferenciadas dependendo da época do ano em que se encontram e do tipo de madeira Apertados indicam árvores com alta resistência largos com baixa resistência definindose a idade da árvore pelo número de anéis encontrados Problemas decorrentes de estiagens pragas etc provocam defeitos que irão alterar as características físicas e mecânicas da madeira Os anéis de crescimento permitem caracterizar as três direções diferenciais da anisotropia do material Axial segundo eixo da árvore Tangencial tangente aos anéis Radial normal aos mesmos 6313 Lenho É o núcleo do tronco sendo portanto a parte resistente da árvore Desta parte é retirada através de desdobro do material utilizado na construção civil É constituído pelo alburno que é a parte mais externa e pelo cerne que é a parte central do tronco sendo formado por células mortas ou esclerosadas Este fato tornao mais resistente visto não existir nesta região a seiva e consequentemente não ser atrativo aos insetos e outros agentes de deterioração A utilização do alburno e do cerne não deve ser diferenciada apesar desta diferença visto que além de compor entre 25 e 50 do tronco o alburno é a parte que melhor absorve conservantes No geral podemos resumir a estrutura do lenho da seguinte forma P á g i n a 139 Tabela 9 Composição do lenho Alburno Cerne células vivas resistem aos esforços externos e transporta a seiva das raízes às folhas células mortas resiste aos esforços externos A alteração do alburno amplia o cerne As paredes das células se impregnam de taninos resinas e materiais corantes que obstruem os vasos e conferem ao cerne uma cor mais forte branco da madeira a seiva que contém atrai insetos e agentes de deterioração mas melhor se deixa impregnar pelos preservativos não devendo ser eliminado como imprestável tem mais peso compacidade dureza e durabilidade é menos sujeito ao ataque de insetos e fungo 6314 Medula É o miolo central do tronco sendo esta parte constituída de tecido frouxo muitas vezes já apodrecido Sua presença em material serrado constitui um defeito 6315 Raios Medulares Transportam e armazenam a seiva Pelo seu efeito de amarração transversal inibem em parte a retratibilidade devida a variações de umidade Aparecem nas secções radiais ou tangenciais de determinadas espécies como um espelhado de bonito efeito estético e decorativo 632 Identificação e Classificação das madeiras pelo uso Existem diversas formas de se identificar uma madeira vejamos 2 tipos a Identificação Vulgar Maneira prática de se fazer a identificação Prendese às características notáveis da espécie configuração da casca folhas frutos coloração e aspectos visuais etc Não tem valor científico pois um mesmo nome identifica espécies diferentes ou viceversa dependendo da região b Identificação Botânica Necessita da formação de um herbário para cada espécie exemplares dos frutos casca flores e sementes para comparação Com a coleta desses elementos o P á g i n a 140 botânico especializado determina a família o gênero e a espécie na classificação botânica Exemplos Araucária brasileira pinho do Paraná Piptadenia rígida jatobá Paracotema peroba peroba do campo Quanto à classificação da madeira temos Madeiras finas empregadas em marcenaria e em construção corrente na execução de esquadrias marcos etc Ex loiro cedro açoitacavalos etc Madeiras duras ou de lei empregadas em construção como suportes e vigas Ex peroba paraju grápia angico etc Madeiras resinosas empregadas quase que exclusivamente em construções temporárias ou protegidas do intemperismo Ex pinho formas Madeiras brandas de pequena durabilidade porém de grande facilidade de trabalho Não são usadas em construção Ex timbaúva Os principais grupos de usos na construção civil com seus componentes foram organizados em uma Classificação Geral de Usos na Construção Civil IPT 2012 como segue Construção civil pesada Externa Estruturas pesadas cruzetas estacas escoras pontaletes portas pranchas ripas vigas Interna Carpintaria resistente em geral tesouras terças vigas treliças estruturas colunas cruzetas tábuas caibros ripas Construção civil leve Externa e Uso Temporário Moirões pontaletes andaimes vigas tábuas caibros caixilhos guarnições ripas sarrafos formas para concreto Interna Decorativa Tábuas lambris painéis molduras perfilados guarnições rodapés sarrafos Estrutural Vigas caibros ripas sarrafos alçapões P á g i n a 141 Esquadrias Portas folha de porta venezianas caixilhos batentes janelas sarrafos Utilidade geral Tábuas sarrafos ripas cordões forros guarnições arremate meia cana rodapés corrimãos Assoalho Tacos tábuas parquetes blocos estrados 633 Produção das madeiras A produção da madeira como material de construção iniciase no corte passando pela toragem falquejamento desdobro e beneficiamento O corte deve ocorrer em épocas oportunas sendo no Brasil aconselhável o processo ser efetuado nos meses de inverno ou sem R Este fato é importante na secagem do tronco por ser a mesma mais lenta provocando menos rachaduras ou fendas além de atraírem poucos insetos por estarem com pouca seiva elaborada Na toragem a árvore é desgalhada e traçada em toras de 5 a 6 m para facilitar o transporte Também é frequente serem falquejadas ou seja lavradas a machado ou a serra ficando a seção grosseiramente retangular No desdobro ou desdobramento operação final na produção de peças estruturais de madeira bruta No desdobro são obtidos os pranchões pranchas ou conçoeiras com espessura maior que 7 cm e largura maior que 20cm São dois os tipos de desdobro Desdobro normal quando as pranchas são tangentes aos anéis de crescimento Fig 35a Desdobro radial quando as pranchas são retiradas normalmente aos anéis de crescimento Fig 35b O desdobro radial produz peças de melhor qualidade tendo menor rachaduras durante a secagem menores empenamentos e defeitos provenientes da heterogeneidade E inconveniente devido ao alto custo de produção sendo aconselhável somente em aplicações especiais P á g i n a 142 Figura 36 Desdobro normal a e desdobro radial b a b A última etapa da produção da madeira é o aparelhamento da peça ou beneficiamento da mesma Aparelhamento é a padronização das medidas ao passo que o beneficiamento é sua utilização com acabamento aparente Algumas medidas usuais das peças de madeira serrada são apresentadas na Tabela 10 Tabela 10 Dimensões da madeira beneficiada Nome da peça Espessura cm Largura cm Pranchão 70 200 Prancha 40 a 70 200 Viga 40 110 a 200 Vigota 40 a 80 80 a 110 Caibro 40 a 80 50 a 80 Tábua 10 a 40 100 Sarrafo 20 a 40 20 a 100 Ripa 20 100 Soalho 20 100 Forro 10 100 Batentes 45 145 Rodapé de 15 15 145 Rodapé de 10 15 100 Tacos 20 21 Fonte Adaptado pelo autor de NBR 7203 1982 634 Tipos de madeira de construção Podemos dividir as madeiras em duas categorias madeiras maciças e industrializadas Dentro das madeiras maciças temos Madeira bruta ou roliça Uso Estacas escoras postes e colunas P á g i n a 143 Madeira falquejada de face aparada dando às vezes melhor acabamento Uso Estacas pontes rurais postes colunas Madeira serrada produto mais comum podendo ser usado em todas as fases da construção Madeira compensada formada pela colagem de três ou mais lâminas alterandose as direções das fibras Uso fôrmas forros lambris etc Madeira laminada e colada associação de lâminas de madeira selecionada colada com adesivos Utilizada para fins estruturais Madeira aglomerada chapas e artefatos obtidos pela aglomeração de pequenos fragmentos Uso Revestimento móveis etc Madeira reconstituída chapas obtidas pela aglomeração de fibras celulósicas extraídas do lenho Uso forros e revestimentos 64 Propriedades físicas da madeira Os diversos tipos de madeiras existentes proporcionam que o seu uso seja específico para cada tipo de aplicação A escolha só pode ser acertada se forem públicas as propriedades físicas e sua resistência às solicitações mecânicas Os fatores naturais que alteram as propriedades são A espécie da madeira visto que cada uma delas têm as suas características o que impõe um completo conhecimento de cada uma delas Massa específica do material Por este valor já se pode determinar todos os demais parâmetros da madeira Localização no lenho Suas variações na retirada do corpo de prova influenciam diretamente na resistência da amostra Presença de defeitos podem provocar diversas alterações na resistência das peças Dependem da distribuição dimensões e localização Umidade que pode alterar profundamente as características do material Conforme será abordado abaixo 641 Características Físicas As características a serem analisadas são a umidade a retratibilidade a densidade a condutibilidade térmica elétrica e fônica além da resistência ao fogo P á g i n a 144 As características de cada material permitem a escolha do melhor material para a sua melhor aplicação Existem materiais muito bons para determinadas aplicações sendo incompatíveis com outras Este conhecimento permite a escolha ideal para cada projeto a Umidade Após a extração da árvore sua seiva permanece no material em três estados a água de constituição a de impregnação e a livre A de constituição não pode ser eliminada nem na secagem sendo portanto impossível a sua retirada Contendo no material somente esta água dizse que a madeira está completamente seca Par atingir esta condição basta à madeira ser deixada em estufa a uma temperatura de 100 a 150C A água de impregnação aparece entre as fibras e células lenhosas Esta água provoca um inchamento considerável na madeira alterando todo o comportamento físico mecânico do material Quando esta água impregna todo a madeira sem escorrimento dizse que a madeira atingiu o teor de umidade de saturação ao ar Após a madeira se encontrar neste estado qualquer outro incremento de umidade pouco importa na sua qualidade pois está somente preenchendo vasos capilares Esta condição é chamada de água livre Quando evaporada ao ar livre a umidade estando no ponto de saturação do ar ou seja sem esta água livre a umidade fica em torno de 30 sendo entretanto este valor muito variável principalmente com relação ao tipo de material Deixandose o material exposto ao ar até a perda da água de impregnação dizse que a madeira está seca ao ar tendo uma umidade em tomo de 13 a 17 Esta medida é obtida através de pesagens sucessivas sem alterações significativas do peso da amostra A nomenclatura mais correta e comum para estes diversos estados é Madeira verde umidade acima de 30 Madeira semi seca acima de 23 Madeira comercialmente seca entre 18 e 23 Madeira seca ao ar Entre 13 e 18 Madeira dessecada entre 0 e 13 Madeira Seca 0 Para verificar o teor de umidade médio utilizase a seguinte fórmula H Ph Po Po x 100 P á g i n a 145 Onde Ph peso úmido Po peso seco em estufa Observação Os corpos de prova 2 x 3 x 5 cm devem ser colocados em estufa a aproximadamente 103C por 6 horas e até constância de massa 05 b Retratibilidade É a propriedade de variação volumétrica da madeira quando ocorre a variação de umidade entre o estado seco e a condição de saturada ao ar Pode ser inchamento ou contração denominado trabalho da madeira A retratibilidade pode ser medida tanto na forma volumétrica como na linear A volumétrica é medida com absoluta precisão em três estágios de umidade verde seca ao ar e seca em estufa A linear é a medição nas três direções do corpo de prova nos mesmos estados de umidade que a medição volumétrica A madeira quando for utilizada deverá atender certas condições de uso alguns cuidados a serem adotados são apresentados na Tabela 11 Tabela 11 Condições de uso das madeiras relacionadas à umidade Construções submersas ou contato com água Madeiras saturadas com 30 de umidade Construções expostas como torres postes cimbramentos Madeiras comercialmente secas com 18 à 23 de umidade Construções abertas como galpões e hangares Madeira seca ao ar com 13 à 18 de umidade Locais secos e fechados como telhados Madeiras secas ao ar Locais fechados e aquecidos Madeiras bem secas com 10 à 12 de umidade Locais com aquecimento artificial Madeira seca artificialmente P á g i n a 146 c Densidade Dh É considerada em termos da massa específica aparente ou seja peso por unidade de volume aparente referida à umidade na qual for determinada A densidade pode ser entendida como o índice de compacidade das fibras da madeira mostrando uma maior ou menor quantidade de fibras por unidade de volume aparente Podese correlacionar diversos tipos de madeira conforme esta característica A densidade varia com a umidade e a posição no lenho É calculada utilizando CPs de 2 x 3 x 5cm utilizando as fórmulas abaixo Densidade básica Densidade aparente d Condutibilidade elétrica térmica e acústica Quando bem seca a madeira é excelente isolante elétrico ao passo que úmida tornase condutora Esta propriedade pode variar de acordo com o tipo das espécies No geral as madeiras são maus condutores independente da espécie Quando usado em tratamento acústico a madeira funciona é um excelente material por terem boa capacidade de absorção dos sons e Resistência ao fogo É das características preocupantes deste material conforme já abordado no início da aula 6 e também na aula 3 por meio de um estudo comparativo entre o concreto metais e madeira Os estudos de capacidade de resistência ao fogo devem ser feitos com temperaturas em torno de 850C que é a temperatura em incêndios O comportamento da madeira deve ser estudado na forma preventiva sendo a propagação um efeito quase que natural O aumento de sua resistência à combustão pode ser obtido com produtos ignífugos ou retardadores de combustão P á g i n a 147 7 MADEIRA PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL II 71 Introdução Continuando o conteúdo sobre madeiras vamos agora entender suas principais propriedades mecânicas Após este assunto abordaremos os principais defeitos que podem ser encontrados em uma peça de madeira serrada sua durabilidade os tipos de madeiras encontradas no Brasil recomendações para armazenagem de material e o seu uso sustentável 72 Propriedades mecânicas As propriedades mecânicas são as características de resistência da madeira aos diversos tipos de esforços à que estão sujeitas as estruturas Numa primeira classificação poderíamos ter as características principais e secundárias Esta classificação é devido às propriedades anisotrópicas do material As características principais são a resistência aos esforços no sentido axial ou no sentido das fibras são elas compressão tração flexão estática e dinâmica As características secundárias são as que ocorrem perpendicularmente às fibras sendo compressão e tração normal às fibras torção cisalhamento e fendilhamento Todas as características estão diretamente ligadas às propriedades anisotrópicas à absorção de umidade e à densidade de fibras sendo que quanto maior for esta quantidade maior será a resistência da peça Existem vários tipos de madeiras de lei que de modo geral resistem às diversas solicitações mecânicas Ao estudar a disciplina de Estruturas metálicas e em madeira 8 período do curso de engenharia civil as tensões admissíveis a serem utilizadas nos projetos estruturas de madeira são estabelecidas através de ensaios mecânicos Por ter essa particularidade ou seja boa resistência à compressão à tração cisalhamento e flexão é um material muito utilizado em coberturas haja visto o número de solicitações e suas variações Segue abaixo a ilustração de uma tesoura treliça clássica usada na sustentação do madeiramento de uma cobertura com seus principais componentes sendo cada um responsável por resistir determinadas solicitações mecânicas compressão tração flexão e cisalhamento P á g i n a 148 Figura 37 Detalhe e terminologia de uma treliça clássica Tesoura Fonte http187172135orseespES00070pdf Acesso em 17 ago 2017 721 Resistência à compressão em peças de madeira Para determinar a resistência à compressão de peças curtas é necessário retirar corpos de prova de toda a seção transversal do lenho de acordo com o MB 26 da NBR 6230 com tamanho de 2x2x3 cm de lugares predeterminados e isentos de defeitos tomandose o cuidado de carregálos na direção paralela às fibras Os corpos de prova são ensaiados em prensas até o rompimento sendo esta a tensão de limite de ruptura De uma tora são retirados 80 corpos de prova sendo 40 em estado verde e 40 secos ao ar A série verde que está a favor da segurança fornece valores médios que serão utilizados no dimensionamento de peças estruturais A série seca ao ar depois de corrigida para a umidade de 15 serve como resultado comparativo com outras espécies lenhosas O teor de umidade tem fator preponderante na qualidade da resistência da madeira Quando verde tem resistência quase constante aumentando à medida que vai secando Quando seca em estufa chega à sua resistência máxima A massa específica também influi significativamente na capacidade de resistência à compressão sendo que quanto maior a massa maior a resistência Na compressão em peças longas com possibilidade de flambagem os corpos de prova são de 2 x 2 x variável retirados em diversos locais da tora sendo os ensaios executados com prensas devendo os corpos serem apoiados de modo a refletirem um apoio livre P á g i n a 149 A variação da altura dos corpos de prova serve para mudar o índice de esbeltez da peça Quanto à anatomia da planta vejamos a relação entre a resistência à compressão da madeira serrada e a orientação de suas fibras Figura 38 Resistência à compressão em peças de madeira Fonte EFFTING 2014 722 Resistência à tração Por ser um material fibroso este é o tipo de esforço que melhor se distribui na madeira Praticamente não ocorre ruptura do material por tração pois nas ligações a diminuição das seções transversais devido à introdução dos conectores provoca com que o rompimento ocorra exatamente nestes pontos De forma inversa do que ocorre nas peças comprimidas a tração provoca a aproximação das fibras o que proporciona uma resistência bastante maior que a verificada à compressão algo em torno de 25 vezes maior Os corpos de prova normalmente são compridos com uma adaptação para presilhas que proporcionaram a tração P á g i n a 150 Nas peças de madeira serrada podem ocorrer tração paralela ou tração perpendicular às fibras As propriedades referentes a essas solicitações diferem como veremos abaixo A ruptura por tração paralela às fibras Fig 39A Pode ocorrer por deslizamento entre as fibras ou ruptura de suas paredes Nos dois casos a deformação é baixa e a resistência é elevada Na tração normal Fig 39B Apresenta baixa resistência pois os esforços atuam na direção perpendicular às fibras tendendo a separálas com pequenas deformações Devem ser evitadas em projeto estruturais de madeira situações que conduzam a tal solicitação Figura 39 Força de tração em peças serradas de madeira Fonte EFFTING 2014 723 Resistência à flexão Os ensaios são realizados em corpos de prova de 2 x 2 x 30 cm totalizando um número de 80 ensaios retirados em diversos pontos do lenho Os ensaios são feitos em séries verdes e secas ao ar P á g i n a 151 Como a madeira é anisótropa sendo a resistência à tração em torno de 25 vezes maior que a de compressão é necessário cuidado na flexão elástica visto que estes esforços aparecem associados nesta situação A parte superior do corpo de prova está comprimida ao passo que a inferior está tracionada Figura 40 Caso a carga ultrapasse o limite de compressão a linha neutra deslocase para baixo Este fator aumenta em peças de grande altura fazendo com que a peça se rompa por ruptura das fibras tracionadas com cargas elevadas de ruptura As madeiras consideradas pouco rígidas rompem sem grandes deformações o que pode ocasionar acidentes graves As madeiras flexíveis não podem ser utilizadas como estruturais devido à deformação exagerada Figura 40 Resistência à flexão Fonte EFFTING 2014 724 Resistência ao cisalhamento Na resistência ao cisalhamento a direção do plano de atuação das tensões tem influência direta nesse tipo de solicitação A Figura 41 apresenta os tipos de cisalhamento onde a menor resistência se verifica no cisalhamento horizontal Quando o plano é perpendicular às fibras conforme demonstrado na Fig 40A a peça apresenta alta resistência pelo fato de a ruptura implicar cisalhamento desses P á g i n a 152 elementos Antes de sua ruptura esta peça provavelmente irá apresentar problemas de resistência na compressão normal Quando o plano das tensões de cisalhamento é paralelo às fibras podem ocorrer a duas situações mostradas em B cisalhamento horizontal e C na direção perpendicular Figura 41 Resistência ao cisalhamento Fonte EFFTING 2014 73 Defeitos e durabilidade das madeiras Os principais defeitos que podem ser encontrados na madeira são a Defeitos de crescimento Fruto de um processo natural de crescimento do vegetal podendo formar nós desvio de veio e fibras torcidas A quantidade de nós não deverá ultrapassar a 2 por metro de peça em madeiras de folhosas e a 6 por metro de peça em coníferas b Defeitos de secagem Fruto de um processo de secagem executado de forma errada Exemplo secagem rápida demais por meio de ventilação forçada o que ocasiona vários tipos de defeitos em perfilados tais como Empenamentos fissuras trincas e rachaduras As peças empenadas podem ser divididas em Encurvamento Empenamento longitudinal da face curvatura ao longo do comprimento da peça de madeira num plano perpendicular à face Mais de uma curvatura é denominado de encurvamento complexo P á g i n a 153 Encanoamento Empenamento transversal da face curvatura através da largura de uma peça da madeira Torcimento Empenamento helicoidal ou espiral no sentido do eixo da peça de madeira Arqueamento Empenamento longitudinal das bordas curvatura ao longo do comprimento da peça de madeira num plano paralelo à face c Defeitos de produção Ocorrem ao longo do beneficiamento da madeira como por exemplo Defeitos de desdobro como fraturas fendas e trincas frutas de um abate mal executado Defeitos na serragem como cantos quebrados e fibras cortadas d Defeitos de alteração Defeitos provocados por ataques biológicos ver Figura 42 Exemplos Apodrecimento bolor furos de insetos manchas Figura 42 Defeitos provocados por ataques biológicos Fonte EFFTING 2014 Para uma peça de madeira ser comercializada não é admissível que esta contenha furos de insetos eou contaminação de fungos e bactérias No anexo 3 são apresentadas várias patologias através dos ataques de microrganismos A fim de se preservar a resistência da madeira e a sua P á g i n a 154 durabilidade dependendo da patologia a peça infestada deve ser trocada imediatamente A durabilidade das peças de madeira está diretamente ligada à preservação de suas características Diversos fatores alteram estas condições tais como fungos insetos que atacam o tecido lenhoso A resistência a estes agentes depende da qualidade da madeira localização dentro do lenho presença de tanino assim como de fatores externos como umidade temperatura arejamento etc Uma forma de aumentar o tempo de uso da madeira e minimizar problemas causados por microrganismos é impregnar a madeira com produtos preservativos que são escolhidos dependendo das características intrínsecas de cada espécie de vegetal e de sua aplicação Na prática o tratamento do alburno é mais indicado do que o cerne camada mais interior do lenho das madeiras de vegetais folhosos devido a sua alta densidade sendo inviável tal procedimento Os principais parâmetros de qualidade para a madeira preservada são a penetração e a retenção do preservativo absorvido no processo de tratamento Vejamos o que cada palavra em destaque significa Penetração Definida como sendo a profundidade alcançada pelo preservativo ou pelos seus ingredientes ativos na madeira expressa em milímetros mm Retenção quantidade do preservativo ou dos seus ingredientes ativos contida de maneira uniforme num determinado volume da madeira expressa em quilogramas de ingrediente por metro cúbico de madeira tratável Kgm³ Independentemente do processo de preservação a ser utilizado o primeiro fator ao ser adotado é a secagem do produto sendo necessário o descascamento do tronco local onde fungos e insetos localizamse preferencialmente e a retirada da seiva A secagem este facilita a impregnação dos preservantes Além disso a secagem em estufa possibilita a esterilização das peças eliminando parasitas e germes que ocasionam o apodrecimento Os principais produtos preservantes são sempre tóxicos fungicidas inseticidas ou antimoluscos diluídos em óleo ou água Geralmente apresentam as seguintes características alta toxidez à organismos xilófagos P á g i n a 155 alto grau de retenção ao tecido lenhoso alta difusibilidade através do tecido lenhoso estabilidade incorrosível para metais e para a própria madeira 74 Recomendações para armazenamento As pilhas de madeira serrada devem ser armazenadas obedecendo as seguintes recomendações As pilhas devem ficar bem espaçadas com uma distância mínima igual a metade da largura da peça Largura das pilhas L Máximo de 240m Altura das pilhas h Devem obedecer às seguintes expressões h600m e h25L Distância do solo d d30 cm Armazenagem deve ser feita em local protegido das intempéries com cobertura Outras recomendações Empregar madeira com grau de umidade compatível com o ambiente em que está sendo empregada ver tabela 1 Empregar madeira submetida previamente a secagem e mantêla nesse estado pela aeração Após a utilização promover a impermeabilização superficial pela pintura ou aplicação de verniz abordado em aulas futuras P á g i n a 156 Tabela 12 Umidade da madeira x Ambiente Umidade da madeira em equilíbrio com a do ambiente Localização Umidade h Utilização Locais fechados e cobertos 13 a 17 Telhados Exposição ao intemperismo 20 a 25 Fôrmas Meios úmidos 25 a 30 Porões e minas Em contato com a água 30 Pier 75 Espécies de madeiras nacionais utilizadas Baseado no IPT Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo seguem alguns exemplos das principais espécies de madeira utilizadas no Brasil pelas cadeias produtivas certificadas dos setores da construção civil moveleiro e gráfico recheadas com informações técnicas Garapeira Jatobá LouroFaia Angelim Ipê Cedro Eucalipto Pinus Araucária Roxinho etc 76 Sustentabilidade da madeira na construção civil Constantemente são cada vez mais frequentes as notícias de desmatamentos no território nacional para a implantação de projetos agropecuários projetos urbanísticos extrativismo vegetal ou exploração mineral comprovadas através de imagens registradas por satélite P á g i n a 157 Passam a serem fundamentais iniciativas simples que possam contribuir para minimizar os efeitos deste quadro Diante da exploração extrativista sem plano de manejo adequado das matas nativas que retira grandes volumes de apenas algumas espécies definidas pelo mercado a floresta não consegue se recompuser naturalmente na mesma velocidade As fontes das madeiras tão desejadas são a Florestas plantadas Que se destinam a produzir matériaprima para as indústrias de madeira serrada painéis à base de madeira e móveis cuja implantação manutenção e exploração seguem projetos previamente aprovados pelo IBAMA b Florestas nativas Que são exploradas para atender ao mercado de madeiras de duas formas Por meio de manejo florestal através da exploração planejada e controlada da mata nativa Por meio de exploração extrativista explorando comercialmente apenas as espécies com valor de mercado sem projetos de manejo O aproveitamento das florestas naturais ou plantadas através de Projetos de Manejo Florestal aprovado IBAMA é a forma correta de utilizar estes recursos naturais por partir do princípio de sustentabilidade ou seja prevendo uma utilização que permite a recomposição da floresta de uma determinada área viabilizandoa econômica socialmente e ambientalmente No Brasil estão disponíveis o sistema do FSC Forest Stewardship Council Conselho de Manejo Florestal e o sistema de Certificação Florestal Brasileiro do Inmetro Cerflor que certifica a produção adequada ambientalmente O FSC está presente em todo o mundo e é uma ferramenta de garantia que identifica através da sua marca produtos madeireiros e não madeireiros originados do bom manejo das florestas assegurando ao consumidor responsável que todo o processo de produção foi realizado a partir de princípios ambientais Os princípios do FSC são listados abaixo Princípio 1 Cumprimento das Leis princípio 2 Direitos dos Trabalhadores e Condições de Emprego princípio 3 Direitos dos Povos Indígenas P á g i n a 158 princípio 4 Relações com a Comunidade princípio 5Benefícios da Floresta princípio 6 Valores e Impactos Ambientais princípio 7 Plano de Manejo princípio 8 Monitoramento e Avaliação princípio 9 Altos Valores de Conservação princípio 10 Implementação de Atividades de Manejo Atualmente existem três modalidades de certificação Manejo Florestal Cadeia de Custódia e Madeira controlada Na Figura 43 podemos visualizar vários tipos de selos para certificar a origem e qualidade da madeira MODALIDADES DE CERTIFICAÇÃO Manejo Florestal Atesta que a floresta é manejada de forma responsável de acordo com os princípios e critérios da certificação FSC Todos podem obter o certificado de pequenos a grandes produtores ou associações comunitárias As florestas podem ser naturais ou plantadas públicas ou privadas A certificação de manejo florestal também pode ser caracterizada por tipo de produto madeireiros ou não madeireiros como óleos sementes e castanhas Cadeia de Custódia Garante a rastreabilidade desde a produção da matériaprima que sai das florestas passando por todos os processos de manufatura até chegar ao consumidor final Assegurase de que não haverá mistura de matériaprima certificada com a convencional ou que essa combinação aconteça dentro de regras e controles muito rígidos As serrarias os fabricantes os designers e as gráficas que desejam utilizar o selo FSC em seus produtos precisam obter o certificado para garantir o acompanhamento de toda a cadeia produtiva P á g i n a 159 Madeira Controlada Obriga as empresas a evitarem o uso de madeiras consideradas inaceitáveis nos seus produtos FSC mistos São elas madeira colhida ilegalmente madeira colhida em áreas onde houve violação dos direitos civis e tradicionais madeira colhida de florestas com alto valor de conservação ameaçadas pelas atividades de manejo florestal madeira colhida de florestas naturais que estão sendo convertidas em plantações e outros usos não florestais e madeira de florestas geneticamente modificadas Para saber mais do sistema FSC acesse httpsbrfscorgpreviewlivrocenriodamadeirafscnobrasil20122013a596pdf Figura 43 Certificado FSC Os vários tipos de selos Fonte ZERBINI 2014 P á g i n a 160 761 Cuidados necessários na escolha da madeira A oferta de matéria prima centralizase principalmente em poucas espécies exercendo uma pressão muito grande sobre as florestas nativas de ante do quadro de escassez de determinadas espécies são recomendadas as seguintes práticas a Quanto ao projeto e especificação da madeira Ao projetar e especificar o tipo da madeira a ser utilizada evite o excesso de cortes e emendas Procure adequar o projeto às medidas das peças disponíveis no mercado Para a especificação do tipo da madeira consulte as fichas tecnológicas de cada espécie de madeira para verificar qual se adequa melhor a seu projeto b Aquisição Adquirir madeira somente de empresas com certificação de origem do vegetal ou de um plano de manejo aprovado pelo IBAMA com apresentação de Nota fiscal e Documentos de transportes Não recorrer somente a espécies tradicionais Dê preferência às madeiras de reflorestamento ou até mesmo de outras espécies nativas porém que não estejam no momento sob pressão de exploração desta forma agregando valor econômico a espécies pouco conhecidas c Uso na obra Procure utilizar as peças de acordo com o projeto e na falta deste de forma a evitar perdas com cortes desnecessários Verificar a possibilidade do reuso das peças o que significa economia de dinheiro e na matéria prima 77 Referências normativas da ABNT Os compensados são normatizados pela ABNT e as normas relacionadas a seguir constituem um bom material de apoio na qualificação do produto NBR 948486 Compensado determinação do teor de umidade NBR 948586 Compensado determinação da massa específica NBR 948686 Compensado determinação da absorção de água P á g i n a 161 NBR 948886 Compensado amostragem de compensado para ensaio NBR 948986 Compensado condicionamento de corposdeprova de compensado para ensaios NBR 949086 Lâmina e compensado NBR 953186 Chapas de madeira compensada NBR 953286 Chapas de madeira compensada NBR 953386 Compensado determinação da resistência à flexão estática NBR 953486 Compensado determinação da resistência da colagem ao esforço de cisalhamento NBR 953586 Compensado determinação do inchamento Quanto à classificação da madeira serrada utilizada no Brasil NBR 7190 Projeto de Estruturas de Madeira Resumo Nas aulas 6 e 7 abordamos que A madeira é um dos mais antigos materiais de construção utilizados pelo homem sendo considerado de grande beleza e de larga utilização nas construções As árvores exógenas classificamse em gimnospermas e angiospermas Os tipos de madeiras para construção são Madeira bruta falquejada serrada compensada laminada aglomerada e reconstituída As fontes de madeira podem ser dividias em florestas plantadas e florestas nativas Na extração da madeira passam a ser fundamentais iniciativas para minimizar os efeitos do desmatamento ilegal Os principais defeitos apresentados na madeira são defeitos de crescimento secagem de produção e de alteração por microrganismos Todas as características de uma madeira estão ligadas às propriedades anisotrópicas à absorção de umidade e a densidade de suas fibras A resistência mecânica da madeira pode ser dividida em 2 características a primária relacionada aos esforços no sentido axial e secundária atuando perpendicularmente às fibras Complementar Para ter acesso ao conteúdo complementar acesse o vídeo aulas as notas de aula e os demais arquivos em sua PLATAFORMA Acesse também os seguintes links httpsbrfscorgpreviewlivrocenriodamadeirafscnobrasil20122013a 596pdf httpwwwfcaunespbrHomeExtensaoGrupoTimbomanualUsodaMadeirapdf httpa3pjbrjgovbrpdfmadeirapdf httpwwwlippelcombrdadosdownload020520141631caracterizacao propriedadesmecanicasmadeirapdf Fique atento Assista aos vídeos da disciplina são fundamentais para a sua aprendizagem Fique atento aos horários de atendimento disponíveis na Secretaria Virtual da Blackboard Não acumule dúvidas Procure o professor da disciplina ou o tutor para esclarecer suas dúvidas Referências Bibliográficas Básica AMBROZEWICZ P H L Materiais de Construção Normas Especificações Aplicações e Ensaios de Laboratório 1 ed São Paulo Ed PINI 2012 BAUER L A Falcão Materiais de Construção Rio de Janeiro LTC 1994 SISTEMA NACIONAL DE INFORMAÇÕES FLORESTAIS SNIF Dados de Produção Florestal Data de atualização 27102016 Disponível em httpwwwflorestalgovbrsnifproducaoflorestalconsumo Acesso em 02 fev 2017 PEREIRA M C S Produção e consumo de produtos florestais Florianópolis Brdeagflogepla 2003 EFFTING C Madeiras MCC Aula 12 Notas de aula da disciplina de Materiais de Construção 1 UDESC Joinville 2014 ZERBINI F Cenário da Madeira FSC no Brasil 2012 2013 São Paulo SP FSC Brasil 2014 AUTORES Vários Madeira Uso Sustentável na Construção Civil São Paulo IPT Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo S A 2003 Disponível em httpwwwfcaunespbrHomeExtensaoGrupoTimbomanualUsodaMadeirapdf Acesso em 04 abr 2016 AUTORES Vários Madeira Uso Sustentável na Construção Civil 2 ed São Paulo Ipt Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo S A 2009 Disponível em httpa3pjbrjgovbrpdfmadeirapdf Acesso em 04 abr 2016 AULA 7 Exercícios Exercícios do 1 ao 5 retirados do livro L A Falcão Bauer Materiais de construção vol2 págs 524 Exercícios do 6 ao 8 Questões objetivas com gabarito 1 Quais as propriedades apresentadas pela madeira que a tornam útil como material de construção 2 Quais as desvantagens por ela apresentada como material de construção 3 Faça um esboço das fibras de uma tábua serrada radialmente e de uma tábua com fibras cruzadas 4 Relacione os teores de umidade e as expressões madeira verde semi seca comercialmente seca e dessecada 5 Quais as propriedades mecânicas principais e secundárias das madeiras 6 Devido à orientação das fibras da madeira e à sua forma de crescimento suas propriedades variam de acordo com três eixos perpendiculares entre si Essa propriedade é denominada de a perpendicularismo b rigidez c anisotropia d retratibilidade e heterogeneidade P á g i n a 167 7 Valores referentes às propriedades da madeira são condicionados principalmente por sua estrutura anatômica Sobre as propriedades da madeira é incorreto afirmar que a A madeira é um material fundamentalmente heterogêneo e anisotrópico b É bastante vulnerável aos agentes externos e a sua durabilidade é limitada quando não são tomadas medidas preventivas c A presenta boas condições de isolamento térmico e absorção acústica no seu aspecto natural apresenta grande variedade de padrões além de permitir ligações e emendas fáceis de executar d A madeira de um modo geral resiste a todos os tipos de solicitações mecânicas compressão tração flexão e cisalhamento Possui baixa massa volumétrica e resistência mecânica elevada e A umidade não interfere nas suas propriedades de resistência uma vez que a retratibilidade está diretamente relacionada com as variações dimensionais da peça apenas na direção longitudinal 8 Sobre a anatomia dos vegetais exógenos marque a alternativa INCORRETA a O lenho é a seção útil do tronco para obtenção de peças estruturais b O cerne por ser mais atrativo aos insetos e outras pragas é mais durável que o alburno c O alburno é formado de células vivas e atuantes enquanto o cerne camada mais interna é formado por células mortas d O cerne tem maior densidade compacidade resistência mecânica e durabilidade e tem menor umidade e permeabilidade e A medula é um tecido sem resistência mecânica e sem durabilidade Gabarito 6 c 7 e 8 b EnsaiosAtividades e Exercícios para V1 Aula 8 APRESENTAÇÃO DA AULA Esta aula foi reservada para informar alguns ensaios físicos e mecânicos que podem ser feitos em metais e madeira de acordo com os protocolos de aula prática da disciplina obedecendo às normas vigentes Serão apresentados também aqui um modelo de atividade prática e alguns exercícios extras como revisão de conteúdo para a primeira avaliação Av1 Bons estudos OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Relembrar os principais conteúdos através dos exercícios de complementares sobre metais e madeiras Entender os principais ensaios de cada material abordado Vamos lá Vamos começar pelos ensaios Abordaremos primeiro no item 1 desta aula alguns ensaios que podem ser feitos na nossa Instituição de Ensino de forma a entender e determinar certas propriedades No item 2 teremos uma proposta de atividade prática em que você terá que fazer uma pesquisa de campo para responder um questionário sobre madeiras utilizadas em sua cidaderegião No item 3 teremos exercícios complementares de modelo ENADE P á g i n a 169 8 ENSAIOSATIVIDADES E EXERCÍCIOS PARA V1 81 Práticas V1 811 Introdução Definiremos aqui as atividades práticas a serem elaboradas nas dependências da UNIREDENTOR campus Itaperuna conforme os protocolos de aula prática que são disponibilizados via plataforma online 812 Objetivo A aula prática constitui um importante recurso metodológico facilitador do processo de ensinoaprendizagem nas disciplinas da grande área da engenharia aliando a teoria à prática profissional Na engenharia seja na elaboração ou na execução de um projeto de grande ou pequeno porte é de suma importância o conhecimento do comportamento do material empregado no projeto isto é suas propriedades físicas e mecânicas em diversas condições de uso Para que o engenheiro projetista possa ter êxito em seu trabalho é imprescindível que o mesmo tenha em mãos os parâmetros de comportamento dos materiais empregados no projeto Tais parâmetros podem ser obtidos pelos ensaios mecânicos Apesar de existirem tabelas com os valores de propriedades dos materiais utilizados na engenharia é importante que os engenheiros tenham conhecimento da metodologia da execução dos ensaios bem como o que significa cada parâmetro Desta forma a proposta é realizarmos ensaios relacionados aos assuntos abordados até a V1 813 Proposta A primeira atividade prática que ocorrerá no primeiro trimestre será uma demonstração dos equipamentos presentes nos laboratórios de Construção Civil Usinagem e Metalografia da UniRedentor Em sequência iremos acompanhar alguns ensaios em metais ou ligas metálicas segue abaixo alguns exemplos 170 Tratamento térmico em CPs corpos de prova de diversos tipos de metais e ligas alumínio cobre aço zinco etc Determinação da dureza de corpos de provas em CPs de aços tratados termicamente de diversas formas Ensaio de tração direta em CPs metálicos com elaboração da curva tensão x deformação Determinação da densidade do material em CPs cilíndricos comparando os com a literatura Para determinar as propriedades da madeira os ensaios a serem realizados são baseados na NBR 7090 1997 vejamos alguns Determinação da densidade básica da madeira Determinação do teor de umidade Cálculo de resistência à compressão 814 Procedimentos dos ensaios A visita aos laboratórios e a execução eou acompanhamento dos ensaios mencionados acima serão de acordo com os procedimentos listados nos protocolos de aulas práticas seguindo as normas vigentes Para realização das atividades práticas propostas tornase necessária a presença do Técnico laboratorista e o professor da disciplina P á g i n a 171 82 Proposta de atividade prática A fim de acumular experiência e conciliar a teoria na prática profissional segue abaixo uma atividade prática para ser desenvolvida na sua cidaderegião TEMA USO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL Data de entrega No dia da primeira avaliação semestral V1 Objetivo Realizar uma pesquisa de campo em lojas do gênero sobre os tipos de madeira a serem utilizadas na construção civil tais como Estruturas temporárias formas e escoras Esquadrias portas e janelas Estruturas pilares e vigas Coberturas madeiramento de um telhado colonial ou similar Revestimentos pisos rodapés etc Divisórias função vedação Materiaisequipamentos Câmera fotográfica Amostras de madeira Procedimento 1 Montar um relatório contendo os tipos de madeiras vendidas na sua cidade ou região respondendo os tópicos a seguir a Que tipo de madeira é usado em estruturas temporárias nas obras escoras e formas Quais são os valores de mercado destes materiais b Que tipo de madeira posso utilizar como estrutura pilares ou vigas para construção de um cômodo para área de lazer churrasqueira c Quais são os tipos de madeiras utilizados em esquadrias portas e janelas Quais são os valores de mercado destes materiais P á g i n a 172 d Quais são os tipos de madeiras utilizados em uma cobertura com telhado tipo colonial e Quais os tipos de madeiras posso adquirir para uso em revestimentos e divisórias 2 Para responder este relatório você deverá fazer uma pesquisa de mercado em lojas do gênero e não obtendo informações sobre determinados produtos estes podem ser pesquisado na literatura livros internet jornais revistas etc 3 Se possível monte um acervo com as fotos dos produtos pesquisados Contará como pontuação extra a entrega de mostruários e catálogos 4 Esta atividade deverá ser entregue ao professor na data estabelecida pela APS ATENÇÃO O TRABALHO DEVE SER FORMATADO SEGUINDO OS PADRÕES UTILIZADOS NA INSTITUIÇÃO P á g i n a 173 83 Exercícios padrão ENADE V1 Nossa avaliação está chegando portanto treine seus conhecimentos resolvendo as questões com padrão de modelo ENADE se familiarizando com este modelo QUESTÃO 1 ENADE ADAPTADO Tecnologia em construção de edifício 1 O controle de qualidade das diversas etapas do processo construtivo é fundamental para garantir a segurança e a durabilidade das edificações Nesse sentido com relação aos materiais de construção é importante realizar verificação visual e ensaios experimentais como forma de garantia das propriedades exigidas A verificação visual dada a facilidade de execução é a mais comum e engloba as seguintes atividades contagem verificação de cor data de fabricação e validade homogeneidade e outras características superficiais SOUSA R TAMAKI M R Gestão de Materiais de Construção 1 ed São Paulo O nome da Rosa Editora Ltda 2004p 136 com adaptações Considerando a verificação visual de alguns materiais de construção analise as afirmações que se seguem I As barras de aço para a estrutura de concreto armado quando verificada a existência de oxidação em excesso ocasionando redução da sua bitola original não são liberadas para a produção devendo ser devolvidas ao fornecedor para reposição II Embora sejam considerados defeitos os nós nas madeiras podem ser aceitáveis desde que não exceda a 2 por metro de peça em madeiras de folhosas e a 6 por metro de peça em coníferas III As madeiras com defeitos frutos dos ataques biológicos podem ser utilizadas juntos as demais peças haja vista a não interação da patologia É correto apenas o que se afirmar em A I e II B I e III P á g i n a 174 C II e III D I II e III E Apenas a alternativa I QUESTÕES 2 ao 4 CONCURSO PÚBLICO EDITAL Nº 052014 REITORIAIFRN 2 Valores referentes às propriedades da madeira são condicionados principalmente por sua estrutura anatômica Sobre as propriedades da madeira é correto afirmar que A o desvio de orientação das fibras em relação a uma linha paralela à borda da peça define a inclinação das fibras e influencia significativamente as suas propriedades B para valores de resistência à compressão normal às fibras geralmente adotamse valores iguais aos da resistência à compressão paralela às fibras C seu uso para fins estruturais só é permitido quando forem observadas as condições de esforços no sentido paralelo às fibras devido ao seu comportamento isotrópico D a umidade não interfere nas suas propriedades de resistência uma vez que a retratibilidade está diretamente relacionada com as variações dimensionais da peça apenas na direção longitudinal 3 O encruamento do aço pode ser definido como sendo o seu endurecimento por deformação plástica a frio Na ocorrência desse processo podese afirmar que o aço A diminui a resistência e aumenta a tensão de escoamento B aumenta a resistência e diminui o alongamento C diminui a dureza e aumenta a resistência à corrosão P á g i n a 175 D aumenta a ductilidade e diminui a dureza 4 A propriedade do material que define a capacidade que ele tem em retornar às suas dimensões iniciais uma vez cessada a causa que provocou a deformação seja ela de origem térmica ou origem mecânica e após vários ciclos de repetição do fenômeno em questão é denominada de A tenacidade B resiliência C módulo de elasticidade D tensão de ruptura QUESTÃO 5 ENADE Tecnologia em construção de edifício Uso de normas da ABNT contribuiu para a qualidade do projeto ou da obra Fazer um bom projeto é fundamental para a realização de uma obra que reúna segurança qualidade e durabilidade Para isso além do trabalho de um profissional habilitado é importante seguir as chamadas normas técnicas que normalizam inúmeras etapas da elaboração de projetos na área da construção civil Quase todas as pessoas já ouviram falar na Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT mas poucos sabem qual sua função e importância para setores relacionados à engenharia e construção civil A ABNT é responsável por definir as normas técnicas ou seja os documentos que estabelecem padrões reguladores com objetivo de garantir à qualidade de produtos industriais a racionalização da produção e de processos do transporte e do consumo de bens a segurança das pessoas e o estabelecimento de limites para a manutenção da qualidade ambiental O uso das normas técnicas não é obrigatório pois elas são desenvolvidas e utilizadas voluntariamente Elas só passam a se tornar obrigatórias quando explicitadas em um instrumento do poder público mediante lei decreto ou portaria ou quando citadas em contratos Mesmo assim não as seguir pode significar sérios riscos à qualidade do projeto ou da obra Além disso mesmo não sendo obrigatórias as normas são frequentemente usadas em questões judiciais por conta do inciso VIII do art 39 do Código de Defesa do Consumidor CDC Disponível em wwwabntorgbr Tendo como referência o texto acima é correto concluir que P á g i n a 176 A as normas técnicas na área da construção civil limitamse a orientar a elaboração de projetos e a execução de obras B o uso das normas técnicas na construção civil não é obrigatório mesmo quando citado em contrato C um serviço executado em desacordo com as normas técnicas não pode ser questionado com base no CDC uma vez que as normas da ABNT são de uso voluntário D normalizar é fixar padrões para garantir a qualidade industrial a racionalização da produção e a proteção do meio ambiente E a ABNT é uma entidade pública mas tem fins lucrativos já que comercializa as normas técnicas QUESTÃO 6 ENADE Tecnologia em fabricação mecânica A tabela a seguir apresenta alguns atributos importantes a serem considerados na seleção de processos de conformação mecânica Nos itens a seguir são apresentadas considerações acerca dos processos apresentados na tabela P á g i n a 177 I O forjamento a quente é adequado para obtenção de peças de alta complexidade geométrica mas com acabamento superficial inferior ao da laminação e volume de produção equivalente ao da extrusão II A laminação é adequada para obtenção de peças de alta complexidade geométrica e possibilita uma precisão dimensional superior a extrusão e um volume de produção maior que o forjamento III A extrusão é utilizada apenas para obtenção de peças com perfis de geometria simples e de espessura constante e apresenta um acabamento superficial melhor que o forjamento e melhor precisão dimensional que a laminação Considerando as características dos processos e os atributos apresentados na tabela assinale a opção correta A Apenas um item está certo B Apenas os itens I e II estão certos C Apenas os itens I e III estão certos D Apenas os itens II e III estão certos E Todos os itens estão certos QUESTÃO 7 ENADE Tecnologia em fabricação mecânica adaptada Aços e ferros fundidos são materiais muito utilizados na indústria metal mecânica devido à sua versatilidade A respeito desse grupo de materiais é incorreto afirmar que A muitas das propriedades que os aços apresentam têm relação com a sua capacidade de se associar a diferentes elementos para a formação de ligas B são materiais facilmente recicláveis se comparados aos materiais poliméricos ou seja pode ser matéria prima novamente em processos de fabricação industrial C aços inoxidáveis apresentam uma baixa resistência à corrosão devido ao tratamento térmico que sofrem P á g i n a 178 D ferro fundido é uma liga ferrocarbono que contém de 2 a 45 de carbono O ferro fundido é obtido diminuindose a porcentagem de carbono do ferro gusa É portanto um ferro de segunda fusão Tem na sua composição maior porcentagem de ferro pequena porcentagem de carbono silício manganês enxofre e fósforo E Os elementos mais importantes do aço são o ferro e o carbono O manganês e silício melhoram a qualidade do aço enquanto que o enxofre e o fósforo são elementos prejudiciais QUESTÃO 8 Baseado nos slides e nas notas de aula A quantidade de carbono modifica diversas propriedades do aço Quanto maior o teor de carbono observase A Uma diminuição da resistência mecânica e do limite de escoamento B Uma redução na dureza e aumento da resistência C Um aumento da tenacidade e da dureza D Uma diminuição do limite de resistência e maior facilidade na soldagem E Um aumento da resistência e da dureza e uma diminuição da tenacidade e do alongamento Gabaritos serão disponibilizados em arquivo PDF na PLATAFORMA Referências Bibliográficas Básica AMBROZEWICZ P H L Materiais de Construção Normas Especificações Aplicações e Ensaios de Laboratório 1 ed São Paulo Ed PINI 2012 BAUER L A Falcão Materiais de Construção Rio de Janeiro LTC 1994 AUTORES Vários Madeira Uso Sustentável na Construção Civil São Paulo Ipt Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo S A 2003 Disponível em httpwwwfcaunespbrHomeExtensaoGrupoTimbomanualUsodaMadeirapdf Acesso em 04 abr 2016 AUTORES Vários Madeira Uso Sustentável na Construção Civil 2 ed São Paulo Ipt Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo S A 2009 Disponível em httpa3pjbrjgovbrpdfmadeirapdf Acesso em 04 abr 2016 GONÇAVES G P Protocolos de aulas práticas Curso de Engenharia Civil UniRedentor Itaperuna 2017 EXAME NACIONAL DE DESEMPENHO DE ESTUDANTES ENADE Questões de Tecnologia em Construção de Edifícios Ano de aplicação 2008 Disponível em httpportalinepgovbrwebguestinicio Acesso em 05 abr 2017 EXAME NACIONAL DE DESEMPENHO DE ESTUDANTES ENADE Questões de Tecnologia em Construção de Edifícios Ano de aplicação 2011 Disponível em httpportalinepgovbrwebguestinicio Acesso em 05 abr 2017 EXAME NACIONAL DE DESEMPENHO DE ESTUDANTES ENADE Questões de Tecnologia em Fabricação Mecânica Ano de aplicação 2008 Disponível em httpportalinepgovbrwebguestinicio Acesso em 05 abr 2017 CONCURSO PÚBLICO PARA PROFESSOR DO ENSINO TÉCNICO E TECNOLÓGICO Caderno de prova Construção Civil e Materiais de Construção EDITAL Nº 052014REITORIAIFRN FUNCERN 25 de maio de 2014 Disponível em httpportalifrnedubr Acesso em 05 abr 2017 AULA 8 Exercícios Segue abaixo alguns exercícios complementares 1 Analise o diagrama de tensãodeformação figura ao lado de um corpo de prova de aço e indique a o ponto A que representa o limite de elasticidade b o ponto B que representa o limite de resistência 2 Calcule a deformação sofrida por um corpo de 15 cm que após um ensaio de tração passou a apresentar 16 cm de comprimento Expresse a resposta de forma percentual 3 Sabendo que a tensão de um corpo é igual a 12 Nmm² a quanto corresponde essa tensão em kgfmm² 4 Qual a tensão em MPa sofrida por um corpo com 35 mm² que está sob efeito de uma força de 200 kgf P á g i n a 181 5 Compare as regiões das fraturas dos corpos de prova A e B apresentados a seguir Depois responda qual corpo de prova representa material dúctil Justifique sua resposta 6 Explique os processos de proteção galvânica e não galvânica citando suas principais vantagens e desvantagens 7 Quais os cuidados que o engenheiro deve ter na escolha da proteção do metal quando esse será usado em meio que está sujeito a corrosão eletroquímica 8 Numa instalação hidráulica com tubulação de Ferro foi instalado um joelho de bronze liga de Cobre e Estanho Após certo tempo verificouse intensa corrosão do Ferro próximo a essa junção Por quê 9 Em que consiste o processo de galvanização Explique com relação a esse processo como ocorre a proteção do metal 10 O casco de um navio é feito de aço e está sujeito à corrosão eletroquímica pois interage com a água do mar Como poderia então ser protegido contra à corrosão o casco do navio Explique em termos de potenciais eletroquímicos 11 Tubulações enterradas no subsolo oleodutos e aquedutos são protegidos usando um ânodo de sacrifício a Explique como ocorre este tipo de proteção P á g i n a 182 b Que propriedades deve apresentar o material a ser utilizado como ânodo de sacrifício 12 Observe a figura abaixo Valor 15 pontos Analisando o diagrama Tensão x Deformação explique os efeitos das porcentagens de carbono nas propriedades das ligas ferrocarbono aços 13 Considerando a densidade 785 gcm³ de um aço CA50 usado em concreto armado calcule a massa total de vergalhões a serem usados em uma estrutura sendo necessárias 45 varas de ferro de diâmetro igual a 125 mm 12 de 12 m cada Valor 06 ponto a Entre 100 Kg e 199 Kg b Entre 200 Kg e 399 Kg c Entre 400 Kg e 490 Kg d Entre 500 Kg e 699 Kg e Entre 700 Kg e 900 Kg 14 Ao realizar um ensaio de tração axial em um corpo de prova metálico cilíndrico verificase que o equipamento registrou uma carga de 75 toneladas força ao escoar o CP Considerando o diâmetro em milímetros da amostra apresentado na figura ao lado determine a tensão de escoamento do metal em MPA P á g i n a 183 Dados considere g10 ms² 1 Kgf 10 N ou 1 Mpa 10 Kgfcm² Observação Para a leitura do instrumento acima abra o arquivo sobre paquímetros em sua plataforma Materiais Cerâmicos I Aula 9 APRESENTAÇÃO DA AULA Esta é a primeira de uma série de 3 aulas abordando os materiais cerâmicos utilizados na construção civil sendo considerados materiais inorgânicos não metálicos obtidos após tratamento térmico em temperaturas elevadas Os materiais cerâmicos são fabricados a partir de matériasprimas classificadas em naturais e sintéticas Na construção civil uma das mais utilizadas industrialmente é a argila que será apresentada nesta aula É importante aprender bem os conceitos iniciais aqui abordados para garantir sucesso nos tópicos seguintes OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Entender a classificação dos materiais cerâmicos Identificar os tipos de argila Entender a constituição classificação e as principais propriedades das argilas utilizadas como matéria prima para materiais cerâmicos Conhecer o processo de fabricação dos materiais cerâmicos P á g i n a 185 9 INTRODUÇÃO MATERIAIS CERÂMICOS I Nesta unidade estudaremos os materiais cerâmicos Atente para a importância desses materiais em uma construção quanto a sua resistência e utilização A cerâmica compreende todos os materiais inorgânicos não metálicos obtidos geralmente após tratamento térmico em temperaturas elevadas Os materiais cerâmicos são fabricados a partir de matériasprimas classificadas em naturais e sintéticas Os naturais mais utilizados industrialmente são argila caulim quartzo feldspato filito talco calcita dolomita magnesita cromita bauxita grafita e zirconita As sintéticas incluem entre outras alumina óxido de alumínio sob diferentes formas calcinada eletrofundida e tabular carbeto de silício e produtos químicos inorgânicos os mais diversos A existência de várias fases cerâmicas possibilita as combinações de átomos metálicos e não metálicos formando muitos arranjos estruturais Isso possibilita a obtenção de materiais cerâmicos para uma larga aplicação na engenharia Os principais materiais cerâmicos são tijolos telhas vidros concretos abrasivos vidrados para porcelana isolantes elétricos etc Suas propriedades dependem de suas estruturas Por exemplo a baixa condutividade elétrica é devida à imobilidade dos elétrons das ligações iônicas covalentes Os materiais cerâmicos têm alta resistência ao cisalhamento e baixas resistências à tração e consequentemente não apresentam fratura dúctil Devido à ausência de escorregamento entre os cristais ou grãos os materiais cerâmicos apresentam as seguintes características 1 Não tem ductilidade 2 Podem ter alta resistência à compressão desde que não se tenham poros presentes 3 Têm possibilidade de apresentar um elevado limite de resistência P á g i n a 186 As principais etapas do processamento dos materiais cerâmicos incluem de uma forma geral a preparação das matériasprimas e da massa a conformação o processamento térmico e o acabamento O setor cerâmico é amplo e heterogêneo o que induz a dividilo em subsetores ou segmentos em função de diversos fatores como matériasprimas propriedades e áreas de utilização Dessa forma a seguinte classificação em geral é adotada CERÂMICA VERMELHA compreende aqueles materiais com coloração avermelhada empregados na construção civil tijolos blocos telhas e tubos cerâmicos manilhas e também argila expandida agregado leve utensílios domésticos e adorno As lajotas muitas vezes são enquadradas neste grupo e outras em Cerâmicas ou Materiais de Revestimento CERÂMICA OU MATERIAIS DE REVESTIMENTO compreende aqueles materiais usados na construção civil para revestimento de paredes pisos e bancadas tais como azulejos placas ou ladrilhos para piso e pastilhas CERÂMICA BRANCA este grupo é bastante diversificado compreendendo materiais constituídos por um corpo branco e em geral recobertos por uma camada vítrea transparente e que eram assim agrupados pela cor branca de massa necessária por razões estéticas eou técnicas Com o advento dos vidrados opacificados muitos dos produtos enquadrados nesse grupo passaram a serem fabricados sem prejuízo das características para uma das aplicações com matériasprimas com certo grau de impurezas responsáveis pela coloração Muitas vezes preferese subdividir este grupo em função da utilização dos produtos em Louça sanitária louça de mesa isoladores elétricos para linhas de transmissão e de distribuição utensílios domésticos cerâmica técnica para fins diversos tais como químico elétrico térmico e mecânico MATERIAIS REFRATÁRIOS este grupo compreende uma gama grande de produtos que têm como finalidade suportar temperaturas elevadas nas condições específicas de processo e de operação dos equipamentos industriais que em geral envolvendo esforços mecânicos ataques químicos variações bruscas de temperatura e outras solicitações Podemos classificar os produtos refratários quanto à matériaprima ou componente químico principal em sílica sílicoaluminoso P á g i n a 187 aluminoso mulita magnesianocromítico cromíticomagnesiano carbeto de silício grafita carbono zircônia zirconita espinélio e outros VIDRO CIMENTO E CAL São três importantes segmentos cerâmicos e que por suas particularidades são muitas vezes considerados à parte da cerâmica O cimento e a cal serão abordados na disciplina de Materiais de construção 2 próximo período CERÂMICA DE ALTA TECNOLOGIA CERÂMICA AVANÇADA Os aprofundamentos dos conhecimentos da ciência dos materiais proporcionaram ao homem o desenvolvimento de novas tecnologias e aprimoramento das existentes nas mais diferentes áreas como aeroespacial eletrônica nuclear e muitas outras e que passaram a surgir materiais com qualidade excepcionalmente elevada Tais materiais passaram a ser desenvolvidos a partir de matériasprimas sintéticas de altíssima pureza e por meio de processos rigorosamente controlados Como alguns exemplos podemos citar naves espaciais satélites usina nuclear implantes em seres humanos aparelhos de som e de vídeo suporte de catalisadores para automóveis sensores umidade gases e outros ferramentas de corte brinquedos acendedor de fogões etc 91 Argila Como Material De Construção A argila como material de construção começou a ser utilizada pela sua abundância pelo custo reduzido e por ser um material que na presença de água pode ser moldado facilmente secando e endurecendo na presença de calor Além disso o uso dos produtos cerâmicos produzidos a partir do cozimento das argilas surgiu da necessidade de um material similar às rochas nos locais onde havia escassez das mesmas De acordo com algumas fontes entre elas Petrucci 1975 os povos assírios e caldeus utilizavam tijolos cerâmicos para obras mo numentais como os Palácios de Khorsabad e Sargão Já na Pérsia o tijolo era utilizado para casas populares e no Egito apesar de as pirâmides serem construídas com a utilização pedras os operários que trabalharam nas suas construções moravam em casas de tijolos Por outro lado os romanos levaram seus conhecimentos sobre os produtos cerâmicos a várias partes do mundo e os árabes deixaram exemplos notáveis de aplicação dos tijolos como a Mesquita de Córdova a Giralda em Sevilha e a Alcazaba de Granada Há Estados P á g i n a 188 no Brasil como o Acre onde os tijolos cerâmicos são utilizados em algumas cidades como material para a pavimentação de ruas em função da pouca disponibilidade de rochas próprias para esse fim na região Com o surgimento do concreto a função do tijolo como material estrutural foi parcialmente esquecida sendo o material utilizado principalmente com a função de vedação Apesar disso os produtos cerâmicos continuam sendo muito utilizados na construção civil pela sua razoável resistência mecânica e durabilidade além do custo acessível e das qualidades estéticas 911 Constituição e classificação das argilas As argilas são constituídas de minerais compostos principalmente de silicatos de alumínio hidratados que possuem a propriedade de formar com a água uma pasta plástica suscetível de conservar a forma moldada secar e endurecer sob a ação do calor As argilas têm sua origem mais comum na desintegração dos feldspatos minerais existentes nos granitos e pórfiros mas a argila pode formarse também a partir dos gnaisses e micaxistos Por misturas durante sua formação transporte e sedimentação e alterações de temperatura e pressão durante sua consolidação resulta uma grande variedade de argilas com toda uma gama de coloração plasticidade composição química etc De acordo com a ABNT as argilas são compostas de partículas coloidais de diâmetro inferior a 0005mm 5 mm com alta plasticidade quando úmidas e que quando secas formam torrões dificilmente desagregáveis pela pressão dos dedos TB3 da ABNT As argilas podem ser classificadas em estrutura laminar e estrutura foliácela As argilas de estrutura laminar têm seus minerais arranjados em lâminas e são as argilas utilizadas na fabricação dos produtos cerâmicos Entre as argilas de estrutura laminar podemos destacar Caolinita são as argilas consideradas mais puras Utilizadas na fabricação de porcelanas materiais refratários e em cerâmicas sanitárias Montmorilonita Por ser um material muito absorvente é pouco utilizada sozinha É aplicada em misturas às caolinitas para corrigir a plasticidade Micáceas utilizadas na fabricação de tijolos P á g i n a 189 Quanto ao seu emprego as argilas são classificadas em Fusíveis são aquelas que se deformam a temperaturas menores de 1200ºC Utilizadas na fabricação de tijolos e telhas grés cimento materiais sanitários Infusíveis resistentes a temperaturas elevadas Utilizadas para a fabricação de porcelanas Refratárias não deformam a temperaturas da ordem de 1500C e possuem baixa condutibilidade térmica sendo utilizadas para aplicações onde o material deva resistir ao calor como na construção e revestimentos de fornos 912 Principais propriedades das argilas 9121 Cor As argilas apresentam diversas colorações A cor não tem muita importância em cerâmica porque é alterada no cozimento Entretanto para a indústria do papel a cor é muito importante devendo ser medida com muita precisão 9122 Plasticidade Um material possui plasticidade quando se deforma sob a ação de uma força e mantém essa deformação depois de cessada a força que a originou Essa característica é devida à água retida entre as partículas lamelares dos argilominerais e as forças de atração entre as partículas Van der Walls e eletrostáticas A plasticidade das argilas é função da quantidade de água presente no material Quanto maior a quantidade de água maior será a plasticidade ATENÇÃO A argila seca tem plasticidade nula molhandoa ela vai ganhando plasticidade até um valor máximo Se a quantidade de água for exagerada as lâminas se separam e a argila acaba perdendo plasticidade e se torna um líquido viscoso P á g i n a 190 As argilas puras dão em geral pastas plásticas As de qualidade inferior devem ter adições que melhorem a sua plasticidade Como por exemplo carbonato e hidróxido de sódio silicatos oxalatos e tartaratos sódicos tanino húmus etc Podese diminuir a plasticidade pela adição de desengordurantes Inclusões de ar também diminuem a plasticidade Analisando a consistência da argila podemos dividila em muito moles moles médias rijas e duras conforme apresentado na tabela 13 e o seu índice de consistência definido como a relação da diferença entre o limite de liquidez e a umidade natural para o índice de plasticidade conforme apresentado na fórmula abaixo 𝐼𝐶 𝐿𝐿 ℎ 𝐼𝑃 Onde 𝐿𝐿 𝐿𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑒𝑧 ℎ 𝑡𝑒𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙 𝐼𝑃 Í𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑠𝑡𝑖𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 Sendo 𝐼𝑃 𝐿𝐿 𝐿𝑃 Tabela 13 Consistência das argilas Argilas Valores de IC Identificação experimental Muito moles IC 0 Quando escorre com facilidade entre os dedos ao ser apertada na mão Moles 0 IC 05 A que é facilmente moldada pelos dedos Média 05 IC 075 Requer esforço médio para moldagem pelos dedos Rijas 075 IC 100 Quando requer grande esforço para ser moldada Duras IC 100 Não pode ser moldada pelos dedos e ao ser submetida a grandes esforços se desagrega ou perde sua estrutura original P á g i n a 191 O índice de plasticidade IP é uma característica intrínseca de cada material enquanto que o índice de consistência IC varia em função da umidade que o material apresenta durante o ensaio ou operação Este assunto é abordado na disciplina de Mecânica dos Solos 9123 Resistência mecânica As características principais da argila são a plasticidade quando úmida e a resistência quando seca A composição granulométrica da argila tem íntima relação com sua resistência no estado seco ao ar A composição mais adequada é a que tem substâncias argilosas ao redor de 60 estando o restante do material dividido entre silte areia fina e média A argila é essencial à mistura porque suas partículas coloidais aglutinam eficientemente o restante do material Quando a sua granulação original não é recomendável as argilas devem ser dosadas a fim de apresentar plasticidade máxima quando úmidas resistência à tração máxima quando secas retração mínima durante a secagem deformação da peça Porém todos os fatores que aumentam a plasticidade o que é bom também aumentam a retração o que é ruim A resistência de ruptura à flexão é uma propriedade importante a ser avaliada nas argilas utilizadas como matérias primas de objetos cerâmicos Quanto maior a resistência à flexão maior será a facilidade em manusear a peça entre o secador e o forno sem danificála As argilas muito finas principalmente aquelas que possuem montmorilonita e matéria orgânica são as mais resistentes 9124 Ação do calor Ação do calor nas argilas a ação do calor pode ocasionar variação na densidade porosidade dureza resistência plasticidade textura condutibilidade térmica desidratação e formação de novos compostos As argilas cauliníticas P á g i n a 192 perdem pouca água em temperaturas inferiores a 400C mas acima desta temperatura perdem água de constituição água combinada quimicamente modificando sua estrutura As argilas em que predomina a montmorilonita perdem quase toda a água a 150C e as micáceas a 100ºC sendo que ambas começam a perder água de constituição a partir de 400C A água é um elemento integrante das argilas sob três formas água de constituição ou reticular aquela que faz parte da estrutura da molécula rede cristalina do material água de absorção ou plasticidade aquela que adere à superfície das partículas coloidais água de capilaridade também chamada água livre ou de poros que preenche os poros e vazios Ainda sobre a água segue abaixo algumas observações a respeito Algumas argilas têm água zeolítica com suas moléculas intercaladas nos vazios da rede cristalina do material A água de capilaridade é fácil de eliminar desde a temperatura ambiente até 1100C A água zeolítica é eliminada na faixa de 300 a 4000C Não ultrapassando essa temperatura os minerais podem se hidratar quantas vezes se queira O fenômeno é reversível porque a argila mantém a sua estrutura A água de constituição é constante para cada tipo de argila eliminase a uma temperatura fixa para cada mineral mas sempre maior que 4000 C Outras características a serem consideradas na ação do calor a retração e a dilatação As argilas caulinitas se dilatam de modo regular perdendo água de amassamento de 0C a 500C e contraise em temperaturas de 500C a 1100C As argilas micáceas dilatamse progressivamente até 870C contraindose em seguida P á g i n a 193 9125 Porosidade É a relação entre o volume de poros e o volume total aparente do material Quanto maior a porosidade maior a absorção de água e menor a massa específica a condutibilidade térmica a resistência mecânica e a resistência à abrasão Quanto maior a comunicação entre os poros maior é a permeabilidade ou seja a facilidade de líquidos e gases de circularem pelo material A porosidade das argilas depende dos seus constituintes da forma tamanho e posição das partículas argilas de grãos grossos são mais permeáveis que as de grãos finos e dos processos de fabricação Com as argilas de grãos de vários tamanhos reduzemse a porosidade e a permeabilidade Podese aumentar a porosidade por vários modos a pela adição de materiais que desaparecem com a queima Exemplo carvão em pó b pela adição de materiais porosos Exemplo vermiculita mica expandida c pela criação de fase gasosa que seja estável durante a secagem e queima Exemplo reação entre o alumínio ou zinco ambos em pó com hidróxidos alcalinos decomposição de CaCO3 finamente moído por ácido hidrólise de CaC2 9126 Composição e Impurezas Alguns constituintes até mesmo impurezas presentes nas argilas podem melhorar suas propriedades resistência plasticidade e refratariedade enquanto alguns podem ocasionar defeitos aos produtos Compostos de sílica e de alumínio fazem parte da constituição principal das argilas A sílica pode estar presente de maneira livre ou combinada Quando livre aumenta a brancura do produto cozido diminui a plasticidade reduz a retração diminui a resistência à tração e à variação de temperatura e causa variações na refratariedade Os compostos de alumínio diminuem o ponto de fusão e a plasticidade e aumentam a resistência a densidade e a impenetrabilidade do produto cozido Compostos alcalinos e de ferro diminuem a plasticidade e a refratariedade sendo que o último dá cor vermelha ao material Compostos cálcicos desprendem calor e aumentam de volume podendo ocasionar rompimento da peça P á g i n a 194 Uma das formas mais fáceis de determinar impurezas sólidas é o uso da peneira de n 200 da ABNT onde essas partículas grossas ficarão retidas no peneiramento via úmida de preferência Outras formas de se eliminar as impurezas ou anular seus efeitos é realizar os processos de purificação abaixo Processos mecânicos lavagem peneiramento ou trituração Processos químicos não eliminam mas anulam os efeitos prejudiciais Processos físicoquímicos um exemplo é a flotação Em cerâmica fina a separação dos óxidos se faz por meio de filtros eletromagnéticos 913 Caracterização da argila Segue abaixo alguns ensaios de caracterização da matériaprima realizados em corposdeprova ou em material solto Granulometria É a medida da textura do solo ou seja do tamanho relativo dos grãos que formam a fase sólida Realizado através do peneiramento e da sedimentação conforme apresentado na disciplina de mecânica dos solos Umidade de conformação da argila situase entre LP e LL conforme apresentado na disciplina de mecânica dos solos Contração linear variação volumétrica decorrente da secagem e queima da argila É a medição do volume antes e depois da queima Massa específica 𝛾 𝑈𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑔𝑐𝑚3 𝑜𝑢 𝑡𝑚³ A massa específica da argila relação de massa do material pelo volume das partículas sólidas descontando os vazios Este ensaio pode ser realizado nas argilas não cozidas após a secagem e após a queima Densidade relativa das partículas 𝛿 Numericamente igual à massa específica sendo a diferença por ser uma grandeza adimensional É a razão entre a massa específica da substância sólida e o peso de igual volume de água pura a 4C Para as argilas seu valor varia entre 268 a 280 Uma das formas de se determinar seu valor é utilizando o método do Picnômetro Mais abaixo detalharemos melhor Porosidade É a razão entre o volume e vazios VV e o volume total VT de uma amostra sempre expressa em porcentagem usando a fórmula 𝑛 100 𝑉𝑉𝑉𝑇 conforme apresentado na disciplina de mecânica dos solos Absorção de água após a queima Ensaio realizado em estufa P á g i n a 195 Tensão de ruptura à flexão corpo de prova cerâmico submetido à flexão Determinação morfológica Verificar o formato dos grãos de argila através do uso de microscópios 92 Fabricação de produtos cerâmicos De acordo com a ABC Associação Brasileira de Cerâmica os processos de fabricação dos diversos produtos cerâmicos seguem uma sequência semelhante que de um modo geral começa na preparação da matériaprima e da massa formação das peças tratamento térmico e acabamento Grande parte das matériasprimas utilizadas na indústria cerâmica tradicional é de origem natural Os produtos são extraídos das jazidas desagregados e separados de acordo com a granulometria Quando houver impurezas que possam prejudicar o uso do material o mesmo passa por um processo de purificação já mencionado anteriormente Em síntese podemos dividir a fabricação de produtos cerâmicos nas seguintes fases exploração das jazidas É a fase da extração da matéria prima tratamento da matéria prima É a dosagem dos recursos naturais utilizados como matéria prima depuração trituração peneiramento homogeneização e umidificação Também entram nesta fase o tratamento químico separação magnética flutuação pela espuma minério é pulverizado em água com agente espumante para separação das partículas e filtragem processo de remoção dos saios solúveis da argila moldagem Os métodos de moldagem são os seguintes Manual prensagem a seco extrusão moldagem plástica e colagem Na conformação por extrusão a massa plástica é forçada através de um molde formando uma peça contínua que é cortada nos comprimentos estabelecidos para o produto que está sendo fabricado A extrusão pode ser feita por maromba e por pistão É um processo utilizado para a fabricação de tijolos manilhas etc secagem Ao sair dos moldes as peças são transportadas para uma área de secagem que pode ser à sombra ao sol ou em câmaras quentes queima realizada em fornos próprios onde a elevação da temperatura deve ser controlada para que as transformações químicas se processem P á g i n a 196 normalmente sem perturbar a estrutura da peça Se a queima for muito lenta seria ótimo mas haveria consumo exorbitante de combustível devendose equilibrar a velocidade para que seja técnica e economicamente satisfatória 93 Produtos Cerâmicos para a Construção Civil Os produtos cerâmicos podem ser classificados da seguinte forma a Porosos Tijolos telhas ladrilhos azulejos pastilhas manilhas etc b Louça Calcária feldspática e sanitária c Não porosos Grês cerâmico e porcelana d Refratários Silicosos silícioaluminosos aluminosos magnesita cromomagnesita e cromita Nas próximas duas aulas nós detalharemos estes produtos Resumo Na aula 9 abordamos que A argila como material de construção começou a ser utilizada pela sua abundância pelo custo reduzido e por ser um material que na presença de água pode ser moldado facilmente secando e endurecendo na presença de calor As argilas são constituídas de minerais compostos principalmente de silicatos de alumínio hidratados que possuem a propriedade de formar com a água uma pasta plástica suscetível de conservar a forma moldada secar e endurecer sob a ação do calor Principais propriedades das argilas são cor plasticidade resistência mecânica ação do calor porosidade composição química e impurezas A caracterização da argila é um fator importante para determinar sua aplicação como material cerâmico Complementar Para ter acesso ao conteúdo complementar acesse os vídeos aulas as notas de aula e os demais arquivos em sua PLATAFORMA Acesse também os seguintes links httpswwwprospectusdobrasilcomsinglepost20150304ArgilasE28093 tiposvariadosenobrezadeutilidades httpwww2ufcgedubrrevistaremapindexphpREMAParticleviewFile7791 Curiosidades sobre o que é argila expandida e sua aplicação Acesse httpswwwyoutubecomwatchvRMVqXeyuW9Q httpswwwyoutubecomwatchvehrlr0QQrj4 Fique atento Assista aos vídeos da disciplina são fundamentais para a sua aprendizagem Fique atento aos horários de atendimento disponíveis na Secretaria Virtual da Blackboard Não acumule dúvidas Procure o professor da disciplina ou o tutor para esclarecer suas dúvidas Referências Bibliográficas Básica ABC Associação Brasileira de Cerâmica Processo de Produção Disponível em httpwwwabceramorgbr Acesso em 10 jun 2016 AMBROZEWICZ P H L Materiais de Construção Normas Especificações Aplicações e Ensaios de Laboratório 1 ed São Paulo Ed PINI 2012 BAUER L A Falcão Materiais de Construção Rio de Janeiro LTC 1994 HAGEMANN S E Apostila de Materiais de Construção Básicos Instituto Federal SulRioGrandense Universidade Aberta do Brasil 20112 PETRUCCI E G R Materiais de Construção Porto Alegre Globo 1975 PINHEIRO A C F B CRIVELARO M Materiais de Construção Infraestrutura 1 ed São Paulo Ed Érica 2014 RIBEIRO C C PINTO J D S Materiais de Construção Civil 2 ed Belo Horizonte Ed UFMG e Escola de Engenharia da UFMG 2006 ROCHA F N SUAREZ P A Z GUIMARÃES E M Argilas e suas aplicações em utensílios e materiais cerâmicos Artigo publicado em Revista Virtual de química Vol 6 n 4 ISSN 19846835 Paginação 11051120 Julho agosto de 2014 SILVA Moema Ribas Materiais de Construção São Paulo PINI 1991 AULA 9 Exercícios Exercícios do 1 ao 3 Questões retiradas do livro Falcão Bauer Vol2 1 Quais os tipos de argila e como são classificadas 2 Quais as propriedades mais importantes das argilas Descreva cada uma delas 3 Dissertar sobre as etapas de preparação de materiais cerâmicos 4 Quais são as formas de se eliminar as impurezas ou pelo menos anular seus efeitos em argilas 5 Sobre os argilominerais faça o que se pede a Elabore uma tabela demonstrando 5 diferenças entre a caulinita e a montmorilonita b Comente resumidamente o comportamento FÍSICO e QUÍMICO do solo argiloso onde predomina caulinita e do solo onde predomina montmorilonita 6 Assinale a s alternativas que completam a frase abaixo e ao final faça a soma apresentando o resultado A ilita confere ao solo 01 Capacidade de liberação e retenção de potássio 02 Alta expansão e contração 04 Cor avermelhada 08 Liberação de naftaleno e propeno Soma Materiais Cerâmicos II Aula 10 APRESENTAÇÃO DA AULA Abordaremos na aula 10 a cerâmica vermelha que compreende aqueles materiais com coloração avermelhada empregados na construção civil tijolos blocos telhas e tubos cerâmicos manilhas e também argila expandida agregado leve OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Conhecer os tipos de tijolos e telhas cerâmicas e não cerâmica Identificar as principais características aceitáveis para o uso de blocos e tijolos cerâmicos normatizados pela ABNT NBR15270 2005 Entender a forma correta de armazenar tijolos telhas e manilhas P á g i n a 203 10 INTRODUÇÃO MATERIAIS CERÂMICOS II No Brasil a área de cerâmica pode ser dividida em alguns setores sendo os artefatos cerâmicos o mais difundido Está presente na maioria das cidades brasileiras em olarias e pequenas fábricas As empresas maiores possuem algum tipo de mecanização e produzem produtos cerâmicos como blocos de melhor qualidade e resistência Nesta unidade continuaremos estudando os materiais cerâmicos focando em telhas tijolos e manilhas Vimos que estes se enquadram dentro da classe de cerâmica vermelha Vamos começar nossa aula falando sobre tijolos 101 Tijolos Os tijolos são materiais de largo uso na construção de edifícios São produzidos em todas as regiões do país por processos que vão do mais rude empirismo aos mais evoluídos mecanicamente e de acordo com a tecnologia empregada a qualidade aumenta de forma gradual melhorando sua qualidade Em seu processo de fabricação a pasta de barro argila úmida depois de convenientemente amassada é moldada por extrusão cuja fieira contínua é cortada no comprimento desejado Os tijolos são secos à sombra ou artificialmente antes do cozimento que é feito em fornos intermitentes e contínuos Os tijolos devem ser leves resistentes e de fácil manejo São aplicados nos edifícios para a construção das alvenarias das paredes divisórias e de fachadas representando cerca de 15 do valor total da construção Nas pequenas construções os tijolos funcionam como elemento de sustentação do teto e cobertura P á g i n a 204 Por uma definição prática podemos dizer que os tijolos são materiais blocos que rejuntados com argamassa formam paredes pilastras e mesmo baldrames e alicerces Variam bastante quanto ao material método de confecção e nas suas medidas devendo ser obedecidas as normas da ABNT vigentes Embora a definição apresentada acima ainda seja bem aceita existem hoje diversos blocos cerâmicos e não cerâmicos que não utilizam uma argamassa colante para os seus assentamentos como é o caso de alguns blocos prensados de solocimento Pesquise você agora e responda quais os outros tipos de blocos cerâmicos eou não cerâmicos que podem ser assentados sem a argamassa de assentamento No geral podemos dividir os tijolos e blocos cerâmicos e não cerâmicos de acordo com o seu tipo Em anexo são apresentados alguns tipos de tijolos ou blocos cerâmicos e não cerâmicos utilizados em edificações 1011 Tijolo de Barro Cru Também conhecido como Adobe sua fabricação ocorre nas pequenas olarias onde a moldagem é normalmente manual em formas de madeiras umedecidas nas quais se passa uma leve camada de areia para o barro argila umedecida não aderir Enchendo a forma com o material e comprimindoo com os dedos fazse o arrasamento com arame e régua de madeira Quando seca a pasta argilosa é retirada da forma e estocada para o uso Esta cerâmica é moldada crua ou seja não passa pelo processo da queima o que a torna pouco resistente e em contato com a água sua consistência tornase novamente plástica Já foi muito utilizado na antiguidade mas hoje praticamente caiu em desuso pois precisa de cuidados especiais para resistir às intempéries Seguem abaixo algumas vantagens e desvantagens do uso do Adobe na construção civil P á g i n a 205 a Vantagens Material ecológico e sustentável Adobe é reutilizável e por não ser cozido pode ser triturado umedecido e voltar ao estado de origem Não necessita de grande quantidade de energia É um bom isolante térmico b Desvantagens Adobe precisa ser protegido da umidade Não são todos os locais onde se pode implementálo Seu uso também não é próprio para edifícios com mais de um pavimento pois não se tem um controle de qualidade do material coletado e o que será produzido Ao passar pelo processo de secagem o solo argiloso se contrai podendo aparecer fissuras devido ao processo de retração Este processo pode ser amenizado umidificando o adobe para que o processo de secagem não seja rápido demais Para mais informação acesse httpwwwpensamentoverdecombrarquitetura verdevantagensdesvantagenstijoloadobe httppaulaodorcykcombrnovositep3327 1012 Tijolo cerâmico cozido maciço Também chamados de Tijolinho ou Tijolo comum É uma evolução do tijolo de barro cru O tijolo maciço é mais utilizado na execução de muros alvenarias portantes e nas primeiras fiadas de alvenarias comuns Embora seja utilizado em alguns locais para a execução de fundações esse uso não é recomendado pois a umidade presente no solo pode deteriorar o material Normalmente é fabricado por processos de prensagem secado e queimado a fim de adquirir as propriedades compatíveis com seu uso Normalmente são vendidos em milheiro e podem ser classificados em tijolos comuns ou especiais Segundo a NBR 7170 os tijolos comuns são de uso P á g i n a 206 corrente e podem ser classificados em A B e C conforme sua resistência à compressão ver tabela 1 Tabela 14 Tipos comuns e sua resistência à compressão NBR 7170 1983 Classe Resistência mínima à compressão Mpa A 15 B 25 C 40 Fonte Adaptado pelo autor de NBR 7110 1983 A NBR8041 1983 estabelece as medidas 190x90x57mm e 190x90x90mm no entanto devido ao desconhecimento e tradição tijolos de diferentes tamanhos são encontrados por exemplo 240x110x60mm São toleradas diferenças de até 3 mm nas dimensões especificadas Quanto ao rendimento depende das dimensões do tijolo Uma alvenaria feita com peças de 5 x 10 x 20 cm consome aproximadamente 150 unidades quando a parede é feita com a espessura do tijolo e 80 unidades quando a espessura da parede corresponde a meio tijolo Quanto à aparência a NBR 7170 recomenda que os tijolos não apresentem defeitos sistemáticos tais como trincas quebras superfícies irregulares deformações e desuniformidade na cor As arestas devem ser vivas e os cantos resistentes Além disso a norma apresenta os procedimentos a serem realizados para verificação e aceitação dos lotes de material Para a aplicação necessitam ser previamente molhados sem encharcar para não absorver a água da argamassa Devem ser assentes em amarração e a alvenaria pronta deve ser molhada para evitar a evaporação brusca da água Isso é necessário pois se houver a retirada da água da argamassa seu cimento não vai se hidratar comprometendo a colagem Devese evitar qualquer dano à alvenaria como choques ou batidas bem como o carregamento antes da secagem Se possível esperar 28 dias como no concreto já que a argamassa é à base de cimento O traço que apresenta bom resultado é cimento cal e areia 128 Um traço mais econômico para alvenarias sem grandes responsabilidades é cimento e saibro 18 a 10 P á g i n a 207 1013 Tijolo cerâmico furado Também chamados de Tijolo baiano os tijolos cerâmicos furados são fabricados em argila moldados por extrusão passando por secagem e posteriormente queimados em fornos Possui na parte externa uma série de rachaduras para facilitar a aderência da argamassa de revestimento e seu interior tem pequenos canais prismáticos ou cilíndricos dizendo popularmente furos Em geral se encontra os de 6 furos e de 8 furos mas há uma grande variedade de tijolos furados São de maior dimensão que os maciços e suas vantagens são a rapidez na execução baixo peso específico em torno de 1200Kgm³ e preço acessível São classificados num primeiro momento como blocos de vedação ou estruturais e segundo a NBR152701 2005 para serem aplicados os blocos cerâmicos devem ter os seguintes aspectos do ponto de vista visual e geométrico Regularidade de forma e dimensões Cantos resistentes Massa homogênea sem fendas trincas ou impurezas Cozimento uniforme O cozimento é responsável pela regularidade de medidas Som metálico quando percutido com martelo Em alguns casos devese exigir impermeabilidade Facilidade de corte O bloco de vedação é utilizado para fechamento de vãos e a única carga que suporta é seu peso próprio São utilizados em paredes internas e externas dos mais diferentes tipos de edificações Os estruturais são adequados a suportar cargas além do peso próprio da alvenaria dispensando em alguns casos o uso de vigas e pilares de concreto armado Notas segundo o item 35 da NBR 152701 2005 O bloco cerâmico de vedação é um componente da alvenaria que possui furos perpendiculares às faces conforme apresentação abaixo P á g i n a 208 Figura 44 Bloco cerâmico vedação Figura 45 Furo na vertical Figura 44 Bloco cerâmico para vedação é produzido para ser usado especificamente com furos na horizontal como representado na figura 1 Figura 45 Também pode ser produzido para utilização com furos na vertical como representado esquematicamente na figura 2 Embora existam diversos tamanhos de blocos padronizados pela NBR 15270 2005 as medidas comerciais mais comuns são 90x190x190 mm tijolo baiano e 140x190x390 mm bloco vedação ou estrutural Os estruturais apresentam a linha de meiobloco canaleta e meia canaleta para vergas para evitar cortes e quebras A alvenaria feita com bloco vedação 90 mm resiste a 105 minutos de fogo e a estrutural de 140 mm 175 minutos Esta revestida nas duas faces apresenta isolamento acústico de 42 dB As características exigidas para um bloco de vedação são apresentadas na Tabela 15 Na Figura 46 é apresentada a forma correta em se determinar a precisão dimensional P á g i n a 209 Tabela 15 Características exigidas para os blocos de vedação NBR 1527012005 Fonte Adaptado pelo autor de NBR 15270 12005 P á g i n a 210 Figura 46 Determinação da precisão dimensional Fonte Adaptado pelo autor de NBR 1527012005 Para os blocos estruturais seguem abaixo as características exigidas pela NBR152702 2005 Tolerâncias dimensionais Idêntico ao de vedação Espessura das paredes externas e dos septos de acordo com o formato do bloco ver figura 4 Resistência compressão A partir de 30 Mpa de acordo com o tipo e as especificações técnicas Figura 47 Planta do bloco estrutural de paredes vazadas Fonte Adaptado pelo autor de NBR 152702 2005 P á g i n a 211 Figura 48 Planta do bloco estrutural vazado com paredes maciças Fonte Adaptado pelo autor de NBR 152702 2005 10131 Avaliação da conformidade dos blocos A aceitação ou não de um bloco cerâmico deve ser feita com base na Inspeção geral identificação dos blocos marca do fabricante característica visual dos blocos Determinação de suas características geométricas dimensões Caracterização física índice de absorção de água Caracterização mecânica 1014 Tijolo laminado Os tijolos laminados são uma evolução dos tijolos acima citados São mecanicamente enformados e prensados Sua superfície é lisa e apropriada para obras de luxo com o preço sensivelmente maior deixados sempre aparentes Possuem maior resistência mecânica e menos porosidade com menor absorção de água O modelo mais comum tem 21 furos cilíndricos e mede aproximadamente 24 x 115 x 5 cm sendo indicados para alvenaria aparente Para diminuir o seu peso é feito com furos verticais Sua absorção de água deve ser inferior a 12 possuindo uma massa unitária de 11 Kg aproximadamente 1015 Tijolo refratário Um tipo especial de tijolo cozido feito com argila enriquecida de materiais que diminuem a retração mecânica quando exposto ao forte calor Funcionam também P á g i n a 212 como isolantes térmicos São aplicados em revestimentos de fornos churrasqueiras e demais áreas com temperaturas elevadas 1016 Tijolo de vidro Devido ao preço são usados em locais específicos para iluminar e também para conseguir determinados efeitos estéticos especialmente quando se usa iluminação projetada para tirar proveito da luminosidade e características de reflexão do material 1017 Tijolos de SoloCimento Proveniente de mistura manual ou mecânica do solo pulverizado com cimento e água compactado a um teor de umidade desejável a fim de obter boa densidade e resistência Uma boa alternativa aos blocos de concreto ótima solução para habilitações populares Construções feitas com solocimento resultam em ambientes com ótimo conforto térmico devido à grande massa da parede que lhe confere inércia térmica ou seja demora a esquentar durante o dia com o sol e demora a esfriar durante a noite deixando mais estável a temperatura interna Os melhores tipos de solos se levados em consideração sua composição são os que têm areia com silte na composição ou aqueles que têm argila variando de 10 a 35 Em geral usase um traço de 110 cimento e solo em volume Devem ser secados à sombra sendo que a má dosagem de água prejudica a sua resistência 1018 Blocos de concreto São confeccionados a partir de uma mistura de cimento com pedriscos ou pó de pedra peneirado na porção 19 ou 110 O fator águacimento deve ser baixo para obterse boa resistência Os tijolos são enformados e comprimidos em máquinas Após prensagem devem sofrer cura à sombra molhandose duas ou três vezes por dia durante 3 dias no mínimo O pátio de cura deve ser livre de corrente de ar para a evaporação ser lenta Em grandes fábricas usamse câmaras de cura úmidas conseguindose produto com melhor qualidade e rápida secagem Apresenta como vantagem boa resistência e grande rendimento de mão de obra As dimensões são P á g i n a 213 também variadas como se exemplifica 40 x 20 x 20 cm e 40 x 20 x 15 cm Segundo a Associação Brasileira de Cimento Portland ABCP o peso da alvenaria é de 850 Kgm³ a 1200 Kgm³ 1019 Paredes de blocos cerâmicos Atualmente a aplicação na qual os blocos cerâmicos mais são empregados é a confecção de paredes ou alvenarias de vedação ou com função estrutural Na maioria delas os blocos e tijolos são assentados com argamassa à base de cimento que pode conter outros aglomerantes como a cal Essa argamassa tem a função de unir os blocos entre si e absorver algumas deformações do conjunto Dependendo do tipo e quantidade de blocos e da posição em que os mesmos são situados na elevação da alvenaria a parede pode ter diferentes espessuras Chamase espessura nominal a espessura aproximada que a parede terá depois de pronta contando a espessura do bloco somado à espessura dos revesti mentos em cada face cujo valor adotado é de aproximadamente 25 cm para cada lado Assim observe que uma parede cujo tijolo tenha 9 cm de largura e tenha revestimento dos dois lados terá espessura total de 92525 14 cm que corresponde a uma largura nominal de 15 cm Abaixo nas Figuras 49 e 50 são apresentados alguns exemplos de diferentes espessuras nominais de parede Figura 49 Exemplos de Paredes com espessuras nominais maiores que 25 cm Fonte HAGEMANN 2011 P á g i n a 214 Espessuras nominais de paredes Fonte HAGEMANN 2011 Figura 50 P á g i n a 215 102 Armazenamento de blocos cerâmicos Os blocos cerâmicos devem ser estocados em pilhas com altura máxima de 180 m apoiadas sobre superfície plana limpa e livre de umidade ou materiais que possam impregnar a superfície dos blocos As pilhas não devem ser apoiadas diretamente sobre o terreno apoio sobre colchão de brita ou paletes Quando a estocagem for feita a céu aberto conforme apresentado na Figura 51 devese proteger as pilhas de blocos contra as chuvas por meio de uma cobertura impermeável de maneira a impedir que os blocos sejam assentados com excessiva umidade Figura 51 Empilhamento de blocos Fonte HAGEMANN 2011 P á g i n a 216 103 Telhas As telhas são materiais de coberturas com formas que se classificam em planas francesas com seção transversal curva coloniais portuguesas etc e planas tipo escama Suas principais funções são Drenar as águas pluviais dos telhados e Controle térmico ambiental do interior de instalações nesta característica a telha cerâmica leva vantagem As de uso mais generalizado são as cerâmicas de cimento amianto as metálicas e as plásticas Estas três últimas não são cerâmicas Devido à relativa facilidade de se modificar a fabricação surge de vez em quando algum outro tipo de telha devendo estar atentos para a qualidade da mesma estudando as possibilidades de utilização impermeabilidade encaixe etc As qualidades exigidas de uma telha cerâmica são Impermeabilidade absorção de água inferior a 20 do peso próprio Boa resistência à flexão mesmo em condições de saturação para telhas cerâmicas 100Kgf de carga com exceção da telha romana que deve aguentar 130Kgf Tolerância dimensional 2 Empenamento 5mm Não permitir a percolação e nem vazamentos nos encaixes entre as peças Regularidade de forma e dimensões Arestas finas e superfícies sem rugosidades para facilitar o escoamento das águas Homogeneidade de massa com ausência de trincas fendas etc Cozimento uniforme Peso reduzido Quando percutir duas telhas deve haver som metálico O processo de fabricação das telhas cerâmicas é semelhante ao dos tijolos Sua moldagem varia podendo ser feita por extrusão seguida de prensagem ou diretamente por prensagem A argila deve ser mais fina e homogênea e a secagem tem de ser mais lenta que a dos tijolos para diminuir a deformação e possíveis fissuras que possam comprometer a impermeabilidade de material visto que as telhas têm a função de proteger a edificação onde serão empregadas principalmente da ação da água P á g i n a 217 1031 Classificação das telhas cerâmicas A NBR 15310 2009 apresenta uma classificação para as telhas cerâmicas de acordo com o número de peças que compõem a telha e da forma de encaixe Telhas planas de encaixe são telhas cerâmicas planas que se encaixam por meio de sulcos e saliências apresentando pinos ou pinos e furos de amarração para fixação na estrutura de apoio Um exemplo desse tipo é a telha francesa Telhas compostas de encaixe são telhas cerâmicas planas que possuem geometria formada por capa e canal no mesmo componente para permitir o encaixe das mesmas entre si possuem pinos ou pinos e furos de amarração para fixação na estrutura de apoio A telha romana é um exemplo desse tipo de telha Telhas simples de sobreposição telhas cerâmicas formadas pelos componentes capa e canal independentes O canal apresenta pinos furos ou pinos e furos de amarração para fixação na estrutura de apoio a capa está achou dispensada de apresentar furos ou pinos As telhas do tipo colonial e paulista são exemplos de telhas simples de sobreposição Telhas planas de sobreposição telhas cerâmicas planas que somente se sobrepõem podem ter pinos para o encaixe na estrutura de apoio ou pinos e furos de amarração para fixação 1032 Tipos de telhas cerâmicas A seguir estudaremos alguns dos diferentes tipos de telhas planas e curvas priorizando aquelas que são mais utilizadas 1033 Telha francesa A telha tipo francesa ver Figura 52 é classificada como uma telha plana também chamada tipo Marselha Possui encaixes laterais e agarradeiras para fixação às ripas da estrutura do telhado P á g i n a 218 Figura 52 Telha Francesa Fonte HAGEMANN 2011 Em geral possui bom rendimento sendo que o número de peças utilizadas por metro quadrado de telhado é reduzido em relação a outros tipos de telha Uma telha francesa pesa cerca de 25 kg deve ser aplicada com declividade de 32 a 40 e utilizarse 15 peças por m² Quando o projeto exige inclinação maior a olaria deve produzir com furo no encaixe para permitir a amarração o que se faz com arame e cobre Normalmente o telhado é feito sobre madeiramento serrado com ripamento galgado pela telha sobre caibros terças e tesouras dimensionadas convenientemente A execução do telhado será abordada na disciplina de Técnicas de Construção 1034 Telha colonial Do tipo capa e canal ou curvas Como o próprio nome diz são compostas por duas peças o canal cujo papel é conduzir água e a capa que faz a cobertura entre dois canais BORGES 2009 De acordo com Yazigi 2009 esse tipo de telha pode ser com encaixe sem encaixe ou de cumeeira A particularidade da telha colonial é que as duas peças que a compõem possuem a mesma largura P á g i n a 219 Figura 53 Telha Colonial Fonte HAGEMANN 2011 1035 Telhas derivadas da colonial Seguem abaixo as principais telhas cerâmicas derivadas da colonial a Telha Paulista Derivada da telha colonial e se caracteriza por apresentar a capa com largura ligeiramente inferior ao canal Fig 54a bTelha tipo Plan É uma variação entre a telha colonial e a paulista com o diferencial de possuir arestas retas Fig 54b c Telha Portuguesa Derivada das telhas coloniais possuindo os segmentos correspondentes à capa e canal em uma única peça Fig 54c d Telha Romana Surgiu a partir da telha plan que será apresentada adiante sendo composta de uma peça única Devido a seus encaixes no sentido longitudinal e transversal possui boa vedação e estabilidade sobre o ripamento Fig54d e Telha Americana Foi criada a partir da telha portuguesa e a vantagem de ter um rendimento maior por m² de telhado quando comparada com a telha que lhe deu origem Fig 54e f Telha Plana São utilizadas em países onde o inverno é rigoroso Os telhados são bastante inclinados para que a neve escorra No Brasil são usadas para compor coberturas de estilo enxaimel casas coloniais alemãs suíças P á g i n a 220 Figura 54 Tipos de telhas cerâmicas a b c d e f Fonte HAGEMANN 2011 A seguir são apresentadas as características técnicas de algumas telhas cerâmicas como a quantidade de telhas e peso por metro quadrado e a inclinação mínima do telhado P á g i n a 221 Tabela 16 Características técnicas das telhas cerâmicas Telha Rendimento aproximado peçasm² Inclinação mínima Peso aproximado Kgm² Francesa 17 40 44 Colonial 19 a 26 25 51 Paulista 26 25 52 Portuguesa 15 a 17 30 44 Romana 155 a 17 30 44 Americana 12 30 38 Plan 21 a 26 25 52 Fonte Adaptado pelo autor de HAGEMANN 2011 1036 Telhas não cerâmica a Telhas de cimento amianto ou fibro cimento São pastas de cimento amianto em dosagens especiais prensadas em formas específicas de acordo com variados modelos Constituem coberturas mais leves que as de barro exigindo estrutura mais leve e esbelta Seus perfis são bastante variados sendo os mais comuns os ondulados e os trapezoidais Essas telhas para sua fixação exigem algumas peças dentre elas parafusos com arruelas de chumbo de 110 mm 150 e 220 mm diversos tipos de ganchos chatos para a fixação em madeira concreto e estrutura metálica e ganchos com rosca e pino com rosca Ainda deve se prever o uso de massa de vedação a ser usada com parafusos e ganchos com rosca ou pinos com rosca b Telhas trapezoidais ou grandes perfis São telhas de cimento amianto com o diferencial de permitirem cobertura com pequeno ângulo de inclinação 1 a 3 devido à sua espessura e formato Sua largura é em torno de 05 ou 10 m O comprimento é variável para a largura de 0468m o comprimento pode ser de 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70m Já para a largura de 10m o comprimento varia de 30 37 46 60 67 74 82 e 92m A grande vantagem em tais coberturas é permitir grande espaçamento entre as terças reduzindose a estrutura P á g i n a 222 c Telhas de alumínio Por suas características positivas de leveza estética seu consumo em construções rurais vem crescendo gradativamente de uma maneira específica nas construções de galpões oficinas avicultura suinocultura etc Suas dimensões variam conforme o fabricante recomendandose as do tipo Standart onduladas ou trapezoidais O comprimento é variável podendo ser fornecido em medidas de até 20 m espessura de 04 a 08 mm Seus complementos são cumeeira shed rufo e contra rufo A fixação fazse com pregos especiais e arruelas de borracha para estrutura de madeira e ganchos para as metálicas d Telhas plásticas PVC rígido São opacas ou translúcidas em diferentes cores e em comprimentos variáveis de até 12 m Constituem cobertura econômica para abrigos entradas e entre outras aplicações Podem ainda serem utilizadas como complementos de cobertura de cimento amianto onduladas permitindo melhorar as condições de iluminação natural Por enquanto tem pouca difusão na zona rural Seu perfil é também ondulado Tal como telhas Standart de alumínio exige pequenos espaçamento das terças geralmente menor que 120 m Materiais para cobertura telhas vantagens e desvantagens 104 Impermeabilização das telhas cerâmicas O telhado de uma edificação durante o período de chuvas sofre com a grande absorção de água o que possibilita a telha estar sujeita a quebra trincas e fissuras Isso ocorre principalmente com as telhas cerâmicas A impermeabilização de telhados com produtos à base de resina acrílica vernizes especiais e esmaltes são algumas das soluções para tornar o telhado mais resistente além de proporcionar uma beleza estética Um telhado feito com telhas esmaltadas proporciona uma diminuição de custos de manutenção pois no processo de produção da telha recebe uma camada vidrada na superfície tornando a impermeabilização muito eficaz As principais vantagens ocasionadas pela aplicação de produtos impermeabilizantes são as seguintes P á g i n a 223 Impermeabilização contra a ação da água Diminuição do surgimento de fissuras Aumento da durabilidade Redução do acumulo de sujeira no telhado Aumento da resistência da telha A aplicação do produto nas telhas pode proporcionar um aumento nos custos de manutenção do telhado pois com a incidência dos raios solares e chuvas existe um enfraquecimento do material devendo ser reaplicado de tempos em tempos 105 Pastilhas cerâmicas São materiais semelhantes aos azulejos porcelana mais compacta e impermeável baixíssima absorção espessura de 3 a 5 mm dimensões 25x25 mm 40x40 mm 50x50 mm sextavadas palito e outros Podem ser esmaltadas numa face coloridas ou coloridas no próprio biscoito apresentandose foscas Vem de fábrica coladas pela face acabada em folha de papel Kraft formando painéis de aproximadamente 40x80 cm São aplicadas sobre superfície lisa emboçada ou rebocada assentes com argamassa tipo cimentocola ou com argamassa especial colorida que também será o rejunte O painel com papel é pressionado tomandose o cuidado da coincidência das juntas entre painéis e após a secagem de 72 horas o papel é retirado com lavagem com água e soda cáustica é feito o rejunte cujos excessos são retirados 24 horas após com solução águaácido muriático 101 Como se nota é um trabalho demorado e para se obter boa qualidade de acabamento as fachadas necessitam estar em prumo rigoroso pois não se pode cortar as pastilhas bem como as interferências de janelas vitrôs tem que ser criteriosamente analisadas 1051 Manilhas A manilha cerâmica nome dado aos tubos cerâmicos cilíndricos é utilizada principalmente na condução de águas residuais esgotos sanitários e águas pluviais P á g i n a 224 Alguns tipos de manilhas também podem ser utilizados para revestimentos de chaminés e para condução de tubulação subterrânea de rede elétrica e telefônica As manilhas podem ser de barro ordinário ou de grês cerâmico As de barro ordinário não servem para efluentes ácidos somente águas pluviais As manilhas de grês cerâmico são resistentes aos ácidos porque além de melhor qualidade de matériaprima tem acabamento superficial que lhe dá maior resistência química ao desgaste superficial A maioria dos tubos cerâmicos encontrados no mercado é do tipo ponta e bolsa ou seja uma das extremidades do tubo possui um segmento de diâmetro maior bolsa onde outro tubo é encaixado ponta Esse encaixe pode ter junta rígida semirrígida ou elástica A junta rígida normalmente é obtida com o uso de adesivos para unir a ponta de um tubo com a bolsa de outro Na junta elástica a ponta de um tubo é encaixada na bolsa de outro tubo ou conexão e a estanqueidade da ligação é garantida por um anel de vedação posicionado em sulco apropriado situado na bolsa Assim como as demais tubulações existem peças e acessórios específicos para realizar a ligação entre os tubos A norma que trata de tubos cerâmicos para canalizações é a NBR 5645 Os diâmetros de 75 100 150 200 250 300 375 400 450 500 e 600 mm são os normatizados para esse tipo de tubo e o comprimento das peças varia de 600 a 2000 mm A espessura das paredes dos tubos varia entre 9 e 26 mm de acordo com o diâmetro A NBR 5645 estabelece vários critérios de qualidade a que os tubos cerâmicos devem obedecer entre os quais a resistência mínima que devem apresentar quando submetidos ao ensaio de compressão diametral ou seja um ensaio que comprime o tubo no sentido do seu diâmetro descrito na NBR 6582 conforme tabela abaixo P á g i n a 225 Tabela 17 Resistência à compressão Diâmetro Nominal do Tubo mm Resistência mínima Nm Diâmetro Nominal do Tubo mm Resistência mínima Nm 75 15000 350 19000 100 15000 375 20000 150 15000 400 22000 200 15000 450 25000 250 16000 500 28000 300 17000 600 35000 Fonte Adaptado pelo autor de NBR 5645 1990 Nenhum tubo deve romper com valor de resistência menor que 90 do especificado Caso isso ocorra o lote de onde saiu o tubo ensaiado deve ser rejeitado A NBR 5645 limita também a absorção de água máxima para tubos cerâmicos que não pode ultrapassar 10 sendo o ensaio para determinação da ab sorção descrito na NBR 7529 A permeabilidade dos tubos também é limitada pela NBR 5645 segundo a qual um tubo submetido a uma pressão hidrostática interna de 70 Kpa quilo pascais durante um intervalo de tempo que varia de 7 a 15 minutos de acordo com a espessura do tubo não deve apresentar vazamentos em sua parte externa Os tubos cerâmicos também devem resistir à ação química de águas agressivas sendo que a perda de massa sob a ação de ácidos não deve ser maior que 1 da massa inicial da amostra submetida ao ensaio descrito na NBR 7689 Destacamse os seguintes quesitos de qualidade que devem ser analisados Interior do tubo perfeitamente circular com eixo retilíneo sem fendas rebarbas falhas ou bolhas de ar Quando o tubo for vidrado a camada vítrea deve ser homogênea e contínua em todo o tubo exceto nas bolsas de junção Além disso o tubo deve trazer gravadas as informações de diâmetro nominal tipo de tubo nome do fabricante e data de fabricação Resumo Na aula 10 abordamos 3 tipos de materiais cerâmicos os blocos as telhas as manilhas Sobre os tijolos cerâmicos você aprendeu que Os blocos cerâmicos produzidos com argila podem ser maciços ou vazados fabricados por processos de extrusão ou prensagem Os produtos são queimados em condições adequadas e podem ter diversos tamanhos As tolerâncias dimensionais os critérios de qualidade e características que cada tipo de bloco deve possuir estão descritos nas normas específicas Os blocos cerâmicos devem ser estocados em pilhas com altura máxima de 180 m apoiadas sobre superfície plana limpa e livre de umidade Sobre as telhas cerâmicas você aprendeu que o processo de produção das telhas é semelhante ao dos tijolos com diferenças na argila empregada existem diversos tipos de telhas cerâmicas sendo as mais utilizadas a francesa a colonial a plana a paulista a portuguesa a americana e a plana a NBR 15310 define os principais critérios de qualidade e características que as telhas cerâmicas devem possuir Sobre as manilhas você aprendeu que NBR 5645 estabelece vários critérios de qualidade a que os tubos cerâmicos devem obedecer fabricação desse produto é feita de modo que o cozimento da matéria prima é levado até a temperatura de fusão incipiente Complementar Para ter acesso ao conteúdo complementar acesse os vídeos aulas as notas de aula e os demais arquivos em sua PLATAFORMA Acesse também os seguintes links Tijolos e blocos cerâmicos httpwwwleroymerlincombrblocosetijolostermtijolo httppaulaodorcykcombrnovositep3327 httpwwwpensamentoverdecombrarquiteturaverdevantagens desvantagenstijoloadobe Telhas cerâmicas e não cerâmicas httpswwwaecwebcombrcontmrevtelhasceramicas6161100 httpwwwmonteseuprojetocombrvantagensdaimpermeabilizacaodetelhas ceramicas httpwwwmonteseuprojetocombrtiposdetelhasceramicas Manilhas httpanicercombrdurabilidadehistoricaeeficienciaatravesdotubo ceramico Fique atento Assista aos vídeos da disciplina são fundamentais para a sua aprendizagem Fique atento aos horários de atendimento disponíveis na Secretaria Virtual da Blackboard Não acumule dúvidas Procure o professor da disciplina ou o tutor para esclarecer suas dúvidas Referências Bibliográficas Básica AMBROZEWICZ P H L Materiais de Construção Normas Especificações Aplicações e Ensaios de Laboratório 1 ed São Paulo Ed PINI 2012 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 15310 Componentes cerâmicos Telhas Terminologia requisitos e métodos de ensaio Rio de Janeiro 2009 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 5645 Tubo cerâmico para canalizações Rio de Janeiro 1990 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 7170 Tijolo maciço cerâmico para alvenaria Rio de Janeiro 1983 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 8041 Tijolo maciço cerâmico para alvenaria Forma e dimensões padronização Rio de Janeiro 1983 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 152701 Componentes cerâmicos Parte 1 Blocos cerâmicos para alvenaria de vedação Terminologia e requisitos Rio de Janeiro 2005 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 152702 Componentes cerâmicos Parte 2 Blocos cerâmicos para alvenaria estrutural Terminologia e requisitos Rio de Janeiro 2005 BAUER L A Falcão Materiais de Construção Rio de Janeiro LTC 1994 HAGEMANN S E Apostila de Materiais de Construção Básicos Instituto Federal SulRioGrandense Universidade Aberta do Brasil 20112 PETRUCCI E G R Materiais de Construção Porto Alegre Globo 1975 PINHEIRO A C F B CRIVELARO M Materiais de Construção Infraestrutura 1 ed São Paulo Ed Érica 2014 REVISTA Construção e Mercado Telhas Cerâmicas Ed 27 Rio de Janeiro PINI 2003 Disponível em httpwww piniwebcombrconstrucaonoticiastelhas ceramicas800461asp Acesso em 29 jun 2015 RIBEIRO C C PINTO J D S Materiais de Construção Civil 2 ed Belo Horizonte Ed UFMG e Escola de Engenharia da UFMG 2006 SILVA Moema Ribas Materiais de Construção São Paulo PINI 1991 YAZIGI W A técnica de edificar 10 ed São Paulo Pini 2009 AULA 10 Exercícios Exercícios n 1 PROPOSTA DE ATIVIDADE ELABORADA POR HAGEMANN 2011 Pesquisar três diferentes larguras de paredes utilizadas em edificações em construção ou já construídas obtidas em função dos diferentes tamanhos de blocos cerâmicos e das diferentes maneiras de posicionamento dos mesmos Demonstrar o resultado da pesquisa por meio de um desenho ou foto onde a largura possa ser demonstrada A imagem ou desenho deve ser acompanhada de explicações sobre os seguintes aspectos Tipo s de bloco s foi ram usado s Maneira que os blocos foram posicionados para resultar nas dimensões das paredes em questão Tamanho de junta de argamassa utilizada ou seja espaço que ficou entre um bloco e outro O desenho pode seguir o modelo abaixo 231 Exercício N 2 PROPOSTA DE ATIVIDADE ELABORADA POR HAGEMANN 2011 As imagens a seguir mostram um tijolo maciço e um bloco cerâmico vazado de vários ângulos e posições diferentes Com base no que você estudou sobre este material analise e discuta a respeito das qualidades eou defeitos que se pode identificar através das imagens Se identificar algum uns defeito s poste sua opinião sobre a s causa s que podem ter dado origem ao s mesmo s Figura 55 Tijolo cerâmico maciço 232 Figura 56 Tijolo cerâmico furado Questões discursivas baseadas em BAUER 3 Quais as condições gerais e as características visuais geométricas físicas e mecânicas especificadas nas normas brasileiras correspondentes para os tijolos cerâmicos maciços e os vazados 4 Quais as diferenças entre as exigências básicas impostas aos tijolos cerâmicos e as telhas cerâmicas 5 Qual a resistência mínima à compressão de um tijolo cerâmico furado de vedação Materiais Cerâmicos III Aula 11 APRESENTAÇÃO DA AULA Abordaremos na aula 11 a cerâmica de revestimento que compreende os pisos ladrilhos azulejos pastilhas e demais elementos decorativos e também a cerâmica branca e refratária OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Conhecer os tipos de revestimentos cerâmicos Conhecer as classificações dos revestimentos cerâmicos Identificar as principais características aceitáveis para a aplicação do revestimento segundo as normas da ABNT Entender a forma correta de armazenar os revestimentos Conhecer as principais patologias e de que forma podemos preveni las P á g i n a 234 11 INTRODUÇÃO MATERIAIS CERÂMICOS III Na aula anterior vimos que os produtos cerâmicos são utilizados na elevação de alvenarias e na cobertura das edificações etapas consideradas básicas em uma construção Além disso os produtos cerâmicos também são utilizados na fase de acabamento de uma obra como é o caso do revestimento de pisos e paredes com o uso de placas cerâmicas que podem ser fabricadas com argilas comuns ou especiais ou argilas puras e impuras No geral além da higiene as principais funções dos revestimentos cerâmicos são Figura 57 Função do revestimento cerâmico Fonte Elaborado pelo autor 2017 Existem vários tipos e formatos de revestimentos cerâmicos porém num primeiro momento vamos dividilos em duas classes principais os ladrilhos e pisos cerâmicos e os azulejos 111 Ladrilhos e Pisos Cerâmicos Assim como os materiais já estudados os produtos cerâmicos destinados ao revestimento de pisos podem ser obtidos por processos de extrusão ou prensagem Esses produtos podem apresentar uma face esmaltada que é revestida com uma camada vítrea conferindo um aspecto brilhoso ao material e uma face porosa Proteção Conforto térmico Conforto acústico Estética FUNÇÃO P á g i n a 235 também chamada de tardoz ou face de assentamento Algumas peças possuem as duas faces nãoesmaltadas sendo que uma fica exposta e outra é destinada ao assentamento A face de assentamento é aquela que entra em contato com a argamassa que fixará a peça cerâmica no local da aplicação e por isso deve possuir certa rugosidade para facilitar a aderência Em alguns tipos de peças existem ranhuras para melhorar a aderência e a fixação Quando o revestimento é esmaltado recebe a sigla GL do inglês glazed que significa envidraçado e quando não é esmaltado caracterizase pela sigla UGL unglazed O revestimento esmaltado pode ser polido ou nãopolido Os revestimentos cerâmicos estão disponíveis em diversos formatos predominando os quadrados e retangulares Quanto aos tamanhos a variedade é ainda maior encontrandose peças com dimensões da ordem de 6 cm a 60 cm A descrição completa da classificação e dos requisitos que os revestimentos cerâmicos devem obedecer encontrase na NBR 13817 Em geral os revestimentos cerâmicos possuem algumas características principais que auxiliam na escolha do material mais adequado a cada caso entre as quais podemos destacar a absorção de água o método de fabricação a resistência à abrasão a facilidade de limpeza e a resistência a agentes químicos A absorção de água é uma característica que está relacionada à porosidade e à permeabilidade do material Dessa forma os materiais de maior qualidade são aqueles que possuem menor absorção de água De acordo com o grau de absorção a NBR 13817 1997 classifica os materiais cerâmicos em grupos conforme a tabela 18 Tabela 18 Classificação de acordo com o grau de absorção Grupos Absorção de água Usos recomendados Ia Ib 0 Abs 05 05 Abs 30 Pisos e paredes Pisos paredes piscinas e saunas IIa IIb 30 Abs 60 60 Abs 100 Pisos paredes e piscinas Pisos e paredes III Abs acima de 100 Paredes Fonte Adaptado pelo autor de NBR 138171997 Quanto menor a absorção de água maior é a resistência do revestimento cerâmico contra quebra fissuração da camada esmaltada descolamento entre outras patologias Essa caraterística é muito importante em locais onde exista o risco P á g i n a 236 de choques e variações de temperatura e umidade A execução de um revestimento com peças de elevada porosidade em um ambiente úmido possivelmente levará ao surgimento de patologias entre as quais podemos destacar o descolamento das peças A absorção de água também está relacionada ao método de fabricação utilizado para confeccionar o revestimento cerâmico De acordo com o método de fabricação os revestimentos cerâmicos são classificados em 3 tipos Placas cerâmicas extrudadas A produzidas por processos de extrusão Placas cerâmicas prensadas B produzidas por processos de prensagem Placas cerâmicas produzidas por outros processos C Alguns revestimentos cerâmicos também recebem nomes específicos em função do grau de absorção veja na tabela 2 alguns exemplos de placas cerâmicas prensadas Tabela 19 Tipologia do produto para produtos prensados Relação entre absorção de água e resistência à ruptura para produtos prensados 1Kgf 10N Nomenclatura Grupo Abs usual Absorção de água Carga de ruptura N Módulo de resistência à flexão Nmm² Porcelanato Bia 00 a 05 1300 35 Grés BIb 05 a 30 1100 30 Semigrés BIIa 30 a 60 1000 22 Semiporoso BIIb 60 a 10 800 18 Poroso BIII 10 a 20 600 15 Azulejo BIII 10 a 20 400 15 Azulejo fino BIII 10 a 20 300 15 Analisando a tabela 20 podemos perceber que o porcelanato é um revestimento de alta qualidade devido as suas características superiores aos demais produtos listados P á g i n a 237 Ele pode ser considerado um material no qual a sinergia entre a tecnologia de produção e as propriedades físicomecânicas como densidade resistência à flexão dureza e resistência ao desgaste é excelente Estas características permitem a sua utilização em ambientes externos e internos garantindo uma alta confiabilidade e resistência a vários tipos de condições adversas Hoje no mercado existem diferentes tipos de porcelanatos para cada utilização Por isso o piso porcelanato pode ser escolhido de acordo com o cômodo onde será aplicado ou simplesmente devido sua aparência A resistência à abrasão é outra caraterística importante dos revestimentos cerâmicos definida como a resistência ao desgaste superficial do revestimento consequência do tráfego de pessoas e objetos sobre o material O desgaste por abrasão pode ser causado por objetos de grande porte como pneus de veículos e por objeto de pequeno porte como grãos de areia Nos revestimentos esmaltados essa característica é mensurada através de um ensaio de variação de aspecto com o desgaste ou seja a peça cerâmica é submetida à ação de um dispositivo denominado abrasímetro que provoca o desgaste por meio de esferas de aço e material abrasivo A peça possui boa resistência à abrasão quando o dispositivo precisa de muitos ciclos de operação para provocar algum desgaste Por outro lado quando poucos ciclos do abrasímetro são suficientes para desgastar a peça sua resistência à abrasão é baixa De acordo com a NBR 13817 os revestimentos cerâmicos são divididos em 6 grupos conforme a resistência à abrasão como é apresentado na tabela 20 Porcelanato Informações gerais a b O porcelanato surgiu na Itália na década de 80 começou a ser produzido no Brasil a partir de 1995 São definidos como pisos cerâmicos nãovidrados compostos por pigmentos misturados à argila durante o processo de P á g i n a 238 prensagem Quando queimados esses ladrilhos apresentam aspecto de pedra natural em que camadas de pigmentação permeiam a base de argila Possibilitam o acabamento polido com brilho e nãopolido sem brilho Por sua resistência mecânica elevada grande resistência à abrasão e a produtos químicos o porcelanato possui uma qualidade superior em relação aos demais pisos cerâmicos Brilho característico O polimento de um porcelanato é um processo específico e muito custoso Nele ocorre a eliminação do material devido principalmente a processos de fratura frágil que são provocados por esforços sofridos na superfície da peça Esta eliminação provoca um decréscimo em torno de 10 da espessura da peça produzindo uma superfície lisa e de alto brilho Acesse hhttpwwwceramicaindustrialorgbrpdfv12n01v12n1a05pdf Tabela 20 Resistência à abrasão Grupo Resistência à abrasão superficial Usos recomendados Grupo 0 Baixíssima Não aconselhável em pisos PEI 1 Baixa Banheiros residenciais e dormitórios PEI 2 Média Ambientes sem portas para o exterior e banheiros PEI 3 Média alta Cozinhas corredores halls residenciais e quintais PEI 4 Alta Áreas comerciais garagens bares bancos restaurantes hospitais hotéis e escritórios PEI 5 Altíssima Áreas públicas ou de grande circulação shopping centers aeroportos padarias fastfoods etc Fonte Adaptado pelo autor de NBR 138171997 P á g i n a 239 Mas o que significa PEI Essa sigla representa a classe de resistência à abrasão e tem origem na expressão Porcelain Enamel Institute Um cuidado básico na hora de escolher o piso é especificar PEI mais alto para revestimentos em pisos públicos ou em locais de alto tráfego Para usos residenciais podem ser utilizados revestimentos de PEI mais baixo Para saber mais sobre o PEI acesse httpblogcerbrascombrindexphpoquesignificaasiglapei Outra propriedade importante principalmente em pisos cerâmicos é a facilidade de limpeza De acordo com essa característica os revestimentos cerâmicos são classificados da seguinte maneira Tabela 21 Classe de limpabilidade CLASSE 5 Máxima facilidade de remoção de manchas CLASSE 4 Mancha removível com produto de limpeza fraco CLASSE 3 Mancha removível com produto de limpeza forte CLASSE 2 Mancha removível com ácido clorídricoacetona CLASSE 1 Impossibilidade de remoção da mancha Fonte Adaptado pelo autor de NBR 138171997 A resistência a manchas está relacionada com a ausência de porosidade interna abaixo da superfície Dessa forma os produtos esmaltados normalmente são mais fáceis de limpar A facilidade de limpeza é uma característica muito importante em locais onde a assepsia e a higiene são fundamentais como hospitais e cozinhas De certa forma a resistência ao manchamento também é influenciada pela resistência à abrasão pois pisos que se desgastam com mais facilidade estão mais suscetíveis ao manchamento De acordo com a resistência a agentes químicos os produtos cerâmicos são classificados em três classes CLASSE A elevada resistência a produtos químicos CLASSE B média resistência a produtos químicos CLASSE C baixa resistência a produtos químicos P á g i n a 240 Alguns revestimentos cerâmicos sofrem pequenas variações de volume da ordem de milímetros para cada metro de revestimento Essa característica é conhecida como expansão por umidade e em muitos casos é prejudicial à durabilidade do revestimento Portanto para locais onde a presença de umidade é constante recomendase o uso de revestimentos com baixa expansão por umidade Segundo a NBR 13817 os revestimentos cerâmicos são classificados como produto de primeira qualidade quando 95 das peças examinadas ou mais não apresentarem defeitos visíveis Essa avaliação é feita a uma distância padrão de observação que corresponde a aproximadamente 1 metro com tolerância de 5 cm para mais ou menos de um painel de 1m² preparado por outra pessoa A avaliação dos aspectos relacionados à qualidade do revestimento cerâmico é de extrema importância no momento da compra e do recebimento do material No recebimento do material no canteiro de obras é necessário verificar se a embalagem contém informações como marca do fabricante tipo de revestimento cerâmico tamanho nominal tamanho de fabricação natureza da superfície classe de abrasão tonalidade do produto espessura de junta recomendada entre outras No armazenamento as embalagens devem ser separadas de acordo com o tipo em pilhas que não ultrapassem 15 m de altura em local coberto e fechado A colocação do material é feita com o uso de uma argamassa colante estendida na área de aplicação com desempenadeira dentada Entre uma peça cerâmica e outra deixase um espaço denominado de junta de assentamento para compensar as diferenças de dimensões e compensar as movimentações do revestimento que podem ocorrer em função de variações térmicas Essa junta posteriormente é preenchida com material flexível e impermeável denominado rejuntamento P á g i n a 241 112 Azulejos São materiais cerâmicos empregados normalmente no revestimento de áreas molhadas e fabricados a partir de uma argila quase isenta de óxido de ferro o que confere ao material a coloração branca Assim como alguns dos revestimentos cerâmicos já estudados possui uma face vidrada e outra não vidrada que corresponde à face de assentamento ou tardoz Normalmente possuem formato quadrado de 15x15 cm ou 20x20 cm sendo que alguns possuem formato retangular como 20x30 cm A espessura média das peças gira em torno de 54 mm Estão disponíveis nas mais diversas cores e acabamentos com opções de peças lisas ou decoradas Ao efetuar a compra ou receber o material na obra o responsável deve observar as informações que constam na embalagem presença de riscos na superfície cantos quebrados diferença de dimensões entre as peças tonalidade e cor uniforme O material deve ser estocado em local seco e abrigado das intempéries em pilhas que não ultrapassem 2 m de altura dentro de suas embalagens de origem e separados de acordo com o tipo tamanho eou tonalidade Os azulejos normalmente são assentados no local de aplicação com argamassas industrializadas próprias para esse fim e de maneira semelhante à descrita para o assentamento de pisos e ladrilhos cerâmicos 113 Outros revestimentos cerâmicos Muitos revestimentos também necessitam de peças e acessórios especiais para conferir acabamento ao serviço Entre as peças mais utilizadas estão as faixas decorativas e rodapés que além de proporcionarem o acabamento adequado ao revestimento são utilizadas pelo aspecto estético agradável que proporcionam A litocerâmica é um revestimento em terracota que pode ser esmaltado que imita o tijolo à vista São produzidos em medidas próximas de 220x50 mm com espessura de 10 a 15 mm São assentados sobre emboço com argamassa cimento cola ou convencional 13 A qualidade deve ser analisada em cada caso pois existem no mercado materiais mais ou menos absorventes mais ou menos uniformes resistentes etc P á g i n a 242 114 Patologias em revestimentos cerâmicos Patologias na área da construção civil é o nome dado aos defeitos e problemas construtivos que ocorrem nas diversas etapas de uma obra Na maioria dos casos as patologias em revestimentos cerâmicos não são consequência do material cerâmico em si Um revestimento cerâmico pode ser composto por várias camadas temos uma base que pode ser uma alvenaria de tijolos cerâmicos e acima desta é feito o chapisco que é uma camada de argamassa fluida para aumentar a aderência entre a base e o restante do revestimento Após o chapisco vem o emboço uma argamassa que tem a função de regularizar e nivelar a base e após o emboço é estendida a argamassa colante que vai receber a placa cerâmica Cada uma dessas camadas base chapisco emboço argamassa colante e placa cerâmica possui características que influenciam no desempenho final do revestimento Problemas nas camadas mais internas do revestimento podem refletir na camada final ou seja na camada que contém as placas cerâmicas Placas cerâmicas em fachadas estão suscetíveis a ciclos de expansão e contração por estarem expostas a variações de temperatura e de umidade Dessa forma a escolha de uma placa que apresente alta absorção e alta expansão por umidade pode levar ao descolamento da cerâmica principalmente quando a argamassa de assentamento não tem capacidade de resistir às tensões que surgem em função da movimentação do revestimento Costumase dizer que a argamassa para esse tipo de aplicação deve ter certa elasticidade para acompanhar as deformações da fachada que embora milimétricas podem causar prejuízos ao revestimento As juntas de assentamento espaço entre uma placa e outra têm a função de acomodar parte dessas movimentações porém quando estas não são feitas de maneira adequada também podem contribuir para a fadiga do revestimento A espessura da junta depende do tamanho da placa cerâmica Outro fator que prejudica a aderência é a falta de contato da placa com a argamassa em toda a sua área ou seja ficam espaços vazios entre a argamassa e a placa e a falta de limpeza da superfície de aplicação que pode conter material pulverulento prejudicial à aderência fatores esses relacionados à mãodeobra Além de prejudicar o aspecto estético o descolamento de partes do revestimento cerâmico aumenta a sua vulnerabilidade aos agentes de deterioração como a água e oferece perigo quando ocorre a queda de parte do revestimento principalmente quando o P á g i n a 243 descolamento ocorre a grandes alturas Outra patologia que pode ocorrer em revestimentos cerâmicos é o aparecimento de eflorescências que são depósitos salinos na forma de um pó branco Em revestimentos cerâmicos as eflorescências ocorrem principalmente nas juntas de assentamento e são causados principalmente pela presença de sais solúveis e água durante períodos de tempo elevados Esses sais são elementos químicos de argamassas e outros componentes da alvenaria que não foram utilizados nas reações químicas e são carregados pela ação da água e fenômenos de capilaridade Como a placa cerâmica tem menor permeabilidade que o rejuntamento os sais se depositam nesta parte do revestimento O principal inconveniente das eflorescências é o aspecto estético Outra patologia que prejudica a estética da fachada é o aparecimento de fungos e outros microrganismos em função da presença de umidade e elevada porosidade do material utilizado no rejuntamento 115 Louças A louça é um produto cerâmico para a fabricação de utensílios aparelhos sanitários pias etc Os materiais de louça são revestidos por um vidrado cuja finalidade é tornalos impermeáveis e resistentes aos ácidos Os aparelhos sanitários apresentam a coloração branca em função do baixo teor de óxido de ferro presente na argila utilizada na fabricação O processo de fabricação normalmente empregado é a prensagem feita com o auxílio de moldes de gesso ou resina que dão origem a peças únicas sem emendas O limite de absorção para qualquer louça sanitária em 05 e a espessura mínima das paredes de qualquer aparelho em 6 mm Quanto à resistência mecânica os valores mínimos são apresentados na tabela abaixo de acordo com o tipo de peça Bacia sanitária 22 KN Bidê 22 KN Lavatório 13 KN Tanque 25 KN Os parelhos sanitários devem ser avaliados considerandose os seguintes aspectos P á g i n a 244 Não apresentar riscos à segurança sanitária ou física do instalador ou usuário Não afetar a utilidade do aparelho Quantidade dos defeitos por região crítica e por janela de inspeção de acordo com os limites que constam na norma 116 Refratários Os refratários são materias resistentes a altas temperaturas sem sofrer variações de volume significativas sem amolecer e resiste à ação dos gases quentes Além destas condições os refratários devem atender aos seguintes requisitos 1 Boa resistência à compressão em altas temperaturas 2 Apresentar uniformidade ao aquecimento e resfriamento 3 Ser resistentes aos vapores aos ácidos e às escórias em temperaturas elevadas Resumo Na aula 11 abordamos os revestimentos cerâmicos a cerâmica branca e os refratários Você aprendeu que Os revestimentos cerâmicos são classificados principalmente quanto ao método de fabricação a absorção de água a resistência à abrasão a facilidade de limpeza e a resistência a produtos químicos A escolha do revestimento é função dessas caraterísticas e depende da área onde será aplicado piso ou paredes áreas internas ou externas do tipo de ocupação residencial pública ou industrial do clima do custo entre outros fatores A escolha adequada do material para cada situação em função das características mencionadas evita patologias e a necessidade de refazer o revestimento As louças sanitárias são aparelhos fabricados a partir de uma argila especial que lhes confere coloração branca e baixa absorção As principais louças sanitárias são os lavatórios bacias sanitárias mictórios e tanques Os materiais refratários são resistentes a altas temperaturas sem sofrer variações volumétricas Complementar Para ter acesso ao conteúdo complementar acesse os vídeos aulas as notas de aula e os demais arquivos em sua PLATAFORMA Acesse também os seguintes links httpwwwceramicaindustrialorgbrpdfv01n45v1n453pdf httpmaisoestecombrporcelanatoliquidonovatendenciavemconquistando espaconosprojetosarquitetonicosdosbrasileiros Referências Bibliográficas Básica AMBROZEWICZ P H L Materiais de Construção Normas Especificações Aplicações e Ensaios de Laboratório 1 ed São Paulo Ed PINI 2012 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 13817 Placas cerâmicas para revestimento Classificação Rio de Janeiro 1997 BAUER L A Falcão Materiais de Construção Rio de Janeiro LTC 1994 BORGES AC Práticas das Pequenas Construções 9 ed Vol 1 São Paulo Edgard Blucher 2009 HAGEMANN S E Apostila de Materiais de Construção Básicos Instituto Federal SulRioGrandense Universidade Aberta do Brasil 20112 PETRUCCI E G R Materiais de Construção Porto Alegre Globo 1975 PINHEIRO A C F B CRIVELARO M Materiais de Construção Infraestrutura 1 ed São Paulo Ed Érica 2014 SILVA Moema Ribas Materiais de Construção São Paulo PINI 1985 YAZIGI W A técnica de edificar 10 ed São Paulo Pini 2009 AULA 11 Exercícios Exercício PROPOSTA DE ATIVIDADE ELABORADA POR HAGEMANN 2011 Com base no que você estudou e no exemplo apresentado abaixo especifique nas tabelas as características e requisitos mínimos que deve ter um revestimento cerâmico para ser utilizado nas aplicações descritas a seguir EXEMPLO PAREDE DE BANHEIRO RESIDENCIAL Características absorção entre 0 e 10 limpeza com produtos de limpeza fortes necessidade de resistência média a produtos químicos a PISO DE COZINHA Características absorção entre 0 e 10 facilidade de limpeza resistência à abrasão média necessidade de resistência média a produtos químicos b PISO DE GARAGEM Características absorção menor que 6 facilidade de limpeza resistência à abrasão elevada necessidade de resistência média a produtos químicos P á g i n a 249 c PISO DE DORMITÓRIO Características absorção entre 0 e 10 resistência à abrasão compatível com o uso necessidade de resistência média à produtos químicos d PISO DE SUPERMERCADO Características absorção menor que 3 facilidade de limpeza resistência à abrasão elevada e resistência elevada a produtos químicos e FRIGORÍFICO Características absorção menor que 05 máxima facilidade de limpeza resistência à abrasão elevada necessidade de resistência alta a produtos químicos f SALA RESIDENCIAL COM ACESSO À AREA EXTERNA Características absorção entre 0 e 10 facilidade de limpeza resistência à abrasão compatível com o uso necessidade de resistência média a produtos químicos P á g i n a 250 g INDÚSTRIA DE LATICÍNEOS Características absorção menor que 05 máxima facilidade de limpeza resistência à abrasão elevada e resistência alta a produtos químicos h PISO DE BANHEIRO RESIDENCIAL Características Características absorção entre 0 e 10 limpeza com produtos químicos fracos necessidade de resistência média a produtos químicos Tintas e vernizes Aula 12 APRESENTAÇÃO DA AULA Abordaremos na aula de hoje as tintas e vernizes que são considerados composições químicas formadas por dispersão de pigmentos numa solução ou emulsão de um ou mais polímeros que ao ser aplicado na forma de uma película fina sobre uma superfície se transforma num revestimento sólido a ela aderente com função decorativa e função de proteção do substrato além de garantir a higiene entre outras propriedades da superfície pintura OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Entender a importância das tintas e vernizes e compreender o funcionamento dos seus principais elementos constituintes Conhecer os tipos mais usados na construção civil Identificar os cuidados na hora da aplicação das tintas Identificar suas principais patologias e de que forma podemos prevenilas e também combatelas P á g i n a 252 12 INTRODUÇÃO TINTAS E VERNIZES O Brasil é um dos seis maiores mercados mundiais para tintas onde são fabricadas tintas destinadas a todas as aplicações com tecnologia de ponta e grau de competência técnica comparável à dos mais avançados centros mundiais de produção Há centenas de fabricantes de grande médio e pequeno porte espalhados por todo o país Os dez maiores respondem por 75 do total das vendas Embora muitas vezes passem despercebidas as tintas são produtos fundamentais onde quer que se vá ou qualquer item que se fabrique veículos automotivos bicicletas capacetes móveis brinquedos eletrodomésticos vestuário equipamentos artesanatos em impressão e serigrafia e na construção civil superando assim a marca de um bilhão de litros de tintas produzidos anualmente Na Tabela 22 são apresentados os dados gerais do setor de tintas no Brasil fazendo um comparativo entre 2015 e 2016 De acordo com os resultados houve um aumento na produção de quase 15 e no faturamento aproximadamente de 16 Tabela 22 Setor de tintas no Brasil Ano 2015 Ano 2016 Faturamento US 3054 bilhões US 3392 bilhões Volume produzido 1318 bilhão de litros 1506 bilhão de litros Fonte Adaptado pelo autor de ABRAFATI 2017 Entre os segmentos do setor podemos dividir as tintas em ver figura 58 Tinta imobiliária representa cerca de 847 do volume total e 69 do faturamento Tinta automotiva montadoras 19 do volume e 4 do faturamento Tinta para repintura automotiva 4 do volume e 93 do faturamento Tinta para indústria em geral eletrodomésticos móveis autopeças naval aeronáutica tintas de manutenção etc 93 do volume e 173 do faturamento P á g i n a 253 Figura 58 Seguimentos do setor de tinta a Produção de tintas b Faturamento da indústria Fonte ABRAFAT 2017 121 Características do produto Antes de explicar o conceito de tinta é importante ressaltar que nesta aula serão abordadas às tintas de revestimento as que são utilizadas na construção civil e não às tintas gráficas Esses tipos de tintas são bem distintos 1211 Definição As tintas são materiais geralmente líquidos ou em pó solúvel constituído de veículo pigmentos solventes e aditivos Figura 59 Os pigmentos são partículas pó sólidas e insolúveis com dimensões entre 005 μm e 5 μm e tem por finalidade promover a cor opacidade consistência durabilidade e resistência à tinta Podem ser divididos em dois grandes grupos orgânicos e inorgânicos Sobre os pigmentos orgânicos Não têm características ou funções anticorrosivas Durabilidade ou propriedade de permanência sem alteração da cor principalmente para ambientes externos Cores mais brilhantes Mais caros que os inorgânicos e possuem alto poder de tingimento P á g i n a 254 O veículo constituído por resinas é responsável pela formação da película protetora na qual se converte a tinta depois de seca Os solventes material de baixo ponto de ebulição incolor e neutro são utilizados em diversas fases de fabricação das tintas ou seja para facilitar o empastamento dos pigmentos regular à viscosidade da pasta de moagem facilitar a fluidez dos veículos e das tintas prontas na fase de enlatamento Normalmente apresentam inflamabilidade toxicidade e forte odor Na obra empregamse solventes para melhorar a aplicabilidade da tinta alastramento etc Entre os solventes mais comuns estão à água aguarrás álcoois acetonas xilol e outros Após a aplicação da tinta a porção líquida evapora de forma gradual por meio de solventes com diferentes pontos de ebulição controlando a evaporação evitando assim o escorrimento da tinta e possibilitando a correção de pequenas imperfeições Nas tintas de base aquosa o solvente é substituído pela água em grande parte A principal vantagem da água é a melhor condição de salubridade por ser inodora e não ser inflamável Já a tinta à base de solvente proporciona melhor cobertura melhor aderência e possibilita melhor trabalhabilidade principalmente nos reparos Os aditivos são geralmente produtos químicos sofisticados com alto grau de eficiência capazes de modificar significativamente as propriedades da tinta Seguem abaixo alguns tipos de aditivos Secantes É o grupo mais importante de aditivos Aceleram a secagem das resinas à base de óleos vegetais Antipeles São aditivos usados para retardar a formação da pele película formada na superfície da tinta Espessante é incolor e liga o respectivo substrato ao pigmento que dá à tinta a viscosidade e fluidez apropriada para sua aplicação e a espessura da película depois da tinta seca Antiescorrimento São também aditivos reológicos que contribuem para que a tinta ao ser aplicada pelo rolo respingue menos e evite o escorrimento após a sua aplicação no substrato P á g i n a 255 Antiespumantes Os aditivos antiespumantes rompem as bolhas que se formam quando a tinta é misturada na fábrica ou quando é misturada no agitador Nivelantes Esse aditivo nivela a tinta quando aplicada evitando a formação de marcas na película formada Promove uma camada uniforme inibindo ondulações 1212 Função Na construção civil a pintura representa uma operação de grande importância uma vez que as áreas pintadas são normalmente muito extensas implicando num alto custo Há uma tendência natural em considerar a pintura uma operação de decoração porém além de decorar vejamos outras funções da tinta Decorar e proteger o substrato melhorar higienização dos ambientes sinalizar e identificar isolar termicamente controlar luminosidade 1213 Qualidade das Tintas Vernizes e Complementos Baseandose em algumas características das tintas de fácil observação podemos verificar na obra as condições de utilização do material notadamente as seguintes a Estabilidade Ao abrir a lata verificar se não há excesso de sedimentação coagulação empedramento separação de pigmentos ou formação de pele de tal maneira que não se torne homogênea através da simples agitação manual A tinta nunca deve apresentar odores pútridos ou vapores tóxicos b RendimentoCobertura Essas características são funções da qualidade e quantidade de resinas e pigmentos utilizados na formulação da tinta Essa análise é feita de forma comparativo através de amostras verificando se ainda a aplicabilidade se a tinta se espalha facilmente com bom alastramento e P á g i n a 256 nivelamento sem ficarem marcas de pincel ou rolo etc a durabilidade resistência às intempéries maior ou menor tempo de sofrer alterações e a lavabilidade deve resistir à ação dos agentes químicos domésticos tais como detergente água sanitária etc 122 Tintas usadas na Construção Civil 1221 Linha Acrílica As tintas mais indicadas pelos profissionais para fachas externas são as tintas 100 acrílicas devido a sua resistência às intempéries Segue abaixo outras características Melhor retenção de cor Maior aderência Mais impermeáveis Laváveis Indicadas também para locais onde o tráfego de pessoas principalmente crianças for intenso A tinta chamada de látex acrílica tem como solvente a água São indicadas para pinturas sobre reboco massa corrida massa acrílica gesso madeiras etc Possui grande rendimento e durabilidade com acabamento fosco acetinado e semibrilho O uso da tinta semibrilho realça mais os defeitos da superfície e o fosco disfarça melhor os defeitos Segue abaixo alguns tipos de tintas acrílicas Figura 59 encontradas no mercado brasileiro P á g i n a 257 Figura 59 Tintas acrílicas Látex acrílico semi brilho e fosco à base de resina acrílica estirenada pigmentos aditivos e solventes indicado para pinturas de reboco blocos de concreto amianto massa acrílica massa corrida e repinturas Rende 12 a 15m²litrodemão Massa acrílica também a base de resina acrílica estirenada pigmentos aditivos e solventes Para nivelar ou corrigir imperfeições de reboco blocos concreto etc Rende 2 a 25 m² por litro por demão Verniz acrílico a mesma base indicado para concreto aparente rende 12 a 15m² por litro por demão Selador acrílico a mesma base de resina acrílica estirenada pigmentos aditivos e solventes indicados para pinturas internas e externas dando aparência texturada Rende 1 a 2 m² por litrodemão Acrílico para pisos a mesma base utilizado em pisos de quadras poliesportivas áreas de estacionamento quintais lojas etc Rende 4 a 6 m² por litrodemão 1222 Linha PVA As tintas vinílicas ou PVA poliacetado de vinila são mais indicadas para ambientes internos que não necessitam de limpezas constantes sobre superfícies de alvenaria à base de cimento cal argamassa concreto bloco de concreto e gesso Devido a sua baixa resistência ao intemperismo não é indicado para exteriores Segue abaixo alguns tipos de tintas Figura 59 encontradas no mercado brasileiro P á g i n a 258 Figura 60 Tintas vinílicas Látex PVA produto à base de resina de acetato de polivinila pigmentos e solventes Sobre reboco rende 10 a 12 m² por litro e sobre massa corrida 12 a 15 m² por litro por demão Massa corrida também à base de resina PVA utilizada para nivelar e corrigir imperfeições da superfície interna de reboco rende de 2 a 3 m² por litro Liquido selador à base de resina de PVA aditivos e solventes indicado para selar paredes internas de reboco absorvente uniformizando a absorção Rende 10 a 13 m² por litro Líquido brilho aplicado à ultima demão para regular o brilho da parede incolor após a secagem melhora as condições de lavabilidade Corantes vendidos em frascos plásticos de 60 cc bisnagas para coloração de látex acrílico e tintas solúveis em água como caiação e outras em pó e também para colorir rejuntamentos de azulejos e pisos 1223 Linha Esmalte Também chamadas de tintas alquídicas podem ser usadas em madeira e nos metais principalmente em interiores Em ambientes externos pode haver perda de cor No comércio são produzidos com essa resina o esmalte e o primer sintéticos As resinas alquídicas apresentam boa compatibilidade com outros sistemas de pintura e por ter menor custo em relação a outros polímeros possui elevado volume de utilização no mercado ainda que possua alto índice de toxicidade por usar solvente orgânico Segue abaixo alguns tipos de tintas Figura 60 encontradas no mercado brasileiro P á g i n a 259 Figura 61 Tintas alquídicas Esmalte sintético à base de resina alquídica pigmentos aditivos especiais e solventes indicado para pintura de superfícies de madeira e ferro Rende 10 à 12m² por litro por demão Fundo branco fosco indicado como primeira pintura para madeira nova como isolante e nivelador Massa a óleo para corrigir e nivelar superfícies de madeira Zarcão anticorrosivo e antioxidante para proteção das superfícies ferrosas Aguarrás à base de solventes alifáticos e aromáticos indicados para diluição de esmalte sintético Silicone líquido à base de resina de silicone aditivos e solventes alifáticos e aromáticos indicados para superfícies externas de tijolo a vista reboco concreto evita a infiltração de água Rende de 1 a 15m² por litro por demão 1224 Linha epóxi A tinta epóxi é ideal para a proteção de superfícies que axijam revestimentos sanitários de elevada qualidade e resistência em locais que possam estar em contato com alimentos tais como cozinhas câmaras frigoríficas matadouros laboratórios hospitais salas cirúrgicas garagens oficinas pavimentos industriais ou locais onde se requeira boa resistência mecânica P á g i n a 260 Também são indicadas para demarcação de faixas de segurança em ambientes internos com adição de sílica na tinta epóxi porém não são indicados para ambientes externos por não ter resistência aos raios solares Própria para pintura de azulejos assentados e indicados também para superfície de madeira seca e não resinosa 1225 Tintas betuminosas e vernizes Tintas betuminosas são as soluções asfálticas impermeabilizantes normalmente pretas ou muito escuras Essas tintas são empregadas na impermeabilização de lajes proteção de chapas de ferro sendo importantes pela sua resistência ao ataque de substâncias químicas Segue na Figura 61 um tipo de primer produto anticorrosivo de metais e algumas vezes para madeira Figura 62 a Primer e b aplicação antes da tinta de acabamento a b Teremos uma próxima aula que trataremos com mais detalhes esse tipo de tinta Os vernizes transparentes ou translúcidos tinta sem pigmento são soluções de resinas em diluentes apropriados Podem ser aplicados diretamente sobre superfícies de madeira ou mesmo sobre uma camada de pintura a óleo P á g i n a 261 Exemplos Verniz filtro solar à base de resinas alquídicas aditivos e solventes indicado para pintura de superfícies internas e externas de madeira Rende 8 a 12m² por litro por demão Verniz poliuretano também à base de resinas alquídicas aditivos e solventes para madeiras internas e externas mesmo rendimento Verniz copal também à base de resinas alquídicas aditivos e solventes indicado para interiores mesmo rendimento Selador para madeiras à base de resina nitrocelulose aditivos e solventes para preparação das madeiras internas Rende igual aos vernizes 1226 Pinturas Usuais a Sobre Reboco Este deve estar completamente curado o que demora cerca de 28 dias Caso contrário a tinta poderá descascar porque a impermeabilidade de tinta dificultará a saída da umidade e as trocas gasosas necessárias a carbonatação cura do reboco sem a qual este tende a esfarelarse sob a película da tinta causando descascamento Rebocos fracos com pouco cimento apresentam superfícies pouco coesas fato que se verifica esfregandose a mão sobre o reboco constatase a existência de partículas soltas grãos de areia A pintura é feita com aplicação do selador seguidas de 2 demãos de látex Se desejarse uma superfície nivelada lisa aplicamse 2 demãos de massa corrida lixadas antes do látex Dependendo das condições da parede e da qualidade dos materiais mais demãos necessáriasse o reboco apresentar mofo este deve ser eliminado com a escovação com água sanitária b Pintura sobre Madeira Na primeira pintura devese lixar e eliminar farpas Em seguida uma demão de branco fosco e posterior acabamento com esmalte sintético Para acabamento em verniz utilizase inicialmente o selador para madeira seguido de 2 ou mais demãos do verniz Para nivelar as superfícies utilizase massa à óleo antes do esmalte em pelo menos 2 demãos lixadas acabamento que se recebe o nome de laqueação P á g i n a 262 c Pintura sobre Ferro Superfícies novas sem indícios de ferrugem devem receber uma demão de fundo oxido de ferro seguida das demãos de acabamento em esmalte Se já houver ferrugem removela com lixa ou escova de aço aplicar uma ou duas mãos de zarcão ou cromato de zinco antes da pintura final Se desejarse nivelar a superfície usase massa plástica lixada Também para eliminar ferrugem podese fazer uso do PCF Produto Convertedor de Ferrugens seguido da pintura 123 Preparo de superfícies e aplicação da tinta Todos os substratos deverão ser preparados adequadamente a fim de garantir o sucesso do sistema de pintura Este procedimento é de máxima importância e sua não observância causará graves patologias no revestimento de pintura em períodos curtos após a aplicação Se o resultado final de um sistema de pintura é o produto direto do adequado preparo da superfície é importante observar alguns cuidados gerais A superfície deverá estar firme curada limpa seca isenta de poeira óleo gordura sabão mofo ceras e ou graxa As Graxas óleos e agentes desmoldantes deverão ser removidos com solução de água e detergente neutro Todas as partes soltas ou mal aderidas devem ser eliminadas através de raspagem ou escavação da superfície Todas as fissuras e imperfeições profundas das paredes devem ser corrigidas com massa acrílica em superfícies externas ou internas ou com massa PVA em superfícies internas Paredes mofadas devem ser raspadas e a seguir lavadas com uma solução de água e água sanitária 11 e a seguir lavadas e enxaguadas com água potável No caso de repintura sobre superfícies brilhantes o brilho deve ser eliminado com uma lixa fina Quanto às condições ambientais para execução da pintura Temperatura 10C T 40C Umidade relativa do ar H 80 P á g i n a 263 Superfícies externas devem ser pintadas na ausência de ventos fortes partículas em suspensão chuvas e neblicas Além dos cuidados citados acima se deve observar cuidados específicos para cada tipo e situação de superfície a ser pintada a Concreto reboco e argamassa Aguardar pelo menos 30 dias para cura total Sobre rebocos fracos e ou pulverulentos devese aplicar o fundo preparador de paredes base solvente ou a base dágua para aumentar a coesão das partículas da superfície evitando problemas de má aderência e descascamento Selador acrílico e PVA não se aplicam a superfícies pulverulentas b Pisos Só podem ser pintados os tipos porosos pois pisos vitrificados e polidos concreto liso ladrilhos etc não proporcionam boa aderência Pisos de concreto liso cimento queimado devem ser submetidos a um tratamento prévio com solução de ácido muriático e água 11 que terá a finalidade de abrir porosidade na superfície Após esse tratamento o piso deve ser enxaguado seco e então pintado O tratamento com ácido muriático é ineficaz sobre pisos de ladrilhos vitrificados c Madeira Deve ser limpa aparelhada seca e isenta de óleos graxas sujeiras ou outros contaminantes e também receber tratamento bactericida e fungicida fundo preservativo Madeiras resinosas ou áreas que contemos nós devem ser seladas com verniz Um procedimento aconselhável é selar a parte traseira e os cantos da madeira antes de instalála para evitar a penetração de umidade por esse lado Uma cuidadosa vedação de furos frestas junções é necessária para prevenir infiltrações de água de chuva Caso a madeira seja resinosa é importante aplicar verniz sintético plástico como fundo P á g i n a 264 d Ferro e aço Este tipo de material é muito vulnerável à corrosão Devem ser removidos todos os contaminantes que possam interferir na aderência máxima do revestimento inclusive a ferrugem através de lixamento manual com lixa de ferro Os óleos e graxas devem ser removidos através da fricção com estopa embebida em solventes como por exemplo o thinner O lixamento mecânico com lixadeira elétrica ou por processos químicos também é utilizado atentandose para a eliminação total do produto após a remoção da oxidação O processo de preparo depende do tipo e concentração dos contaminantes e as exigências específicas de cada tipo de tinta Alguns tipos de tintas têm uma boa aderência somente quando a superfície é preparada com jateamento abrasivo que produz um perfil rugoso adequado para a perfeita ancoragem do revestimento e Alumínio É um metal facilmente atacado por ácidos ou álcalis e sua preparação deve constar de uma limpeza com solventes para eliminar óleo gordura graxas ou outros contaminantes É importante aplicar inicialmente um primer wash primer de ancoragem para garantir uma perfeita aderência do sistema de pintura f Ferro galvanizado É um metal ferroso com uma camada de zinco usado para dar proteção à corrosão por mecanismos físicos e químicos portanto não é o ferro que será pintado mas sim o zinco que é um metal alcalino As superfícies galvanizadas devem ser limpas secas e livres de contaminantes Um primer específico para este tipo de superfície também denominado primer de aderência deve ser aplicado inicialmente A superfície galvanizada é aquela que recebeu um tratamento químico através da aplicação de uma camada de zinco eletrodepositada necessitando de um fundo aderente primer para galvanizados ou wash primer 124 Principais Defeitos em Pintura 1241 Descascamento Ocorre quando se utiliza látex sobre caiação que é uma camada de pó P á g i n a 265 É necessária a limpeza da superfície raspando e escovando e a aplicação de selador O descascamento pode ocorrer também quando a primeira demão de látex não foi diluída convenientemente 1242 Desagregamento É o esfarelamento que ocorre quando a tinta foi aplicada sobre reboco não totalmente curado 1243 Eflorescência São manchas esbranquiçadas que surgem se a pintura for aplicada sobre reboco úmido A secagem do reboco nasce pela eliminação de água sob forma de vapor que arrasta o hidróxido de cálcio do interior para a superfície onde se deposita causando a mancha 1244 Saponificação São manchas com aspecto pegajoso podendo até ocorrer óleo Causada pela alcalinidade natural da cal e do cimento do reboco que na presença da umidade reage com acidez característica de alguns tipos de resina 1245 Fissuras Normalmente ocorre pelo tempo insuficiente de hidratação da cal antes da aplicação do reboco ou camada muito grossa do reboco ou ainda excesso de cimento na mistura com a consequente retração 1246 Manchas de pingos de chuva Quando chove a tinta não está completamente seca P á g i n a 266 1247 Bolhas Ocorrem normalmente em paredes com massa corrida PVA se houver umidade 1248 Defeitos em Pintura sobre Madeira Ocorrem pelo retardamento da secagem ou sua desuniformidade em vista da combinação das resinas da tinta com as da madeira As imagens das patologias mencionadas acima se encontram nos slides da vídeoaula sobre o tema Acesse sua plataforma e veja o conteúdo complementar Acesse também em sua plataforma digital o livro Pintura anticorrosiva Falhas e alterações nos revestimentos Capítulo 3 págs 37 até 96 Autor FRAGATA 2016 Figura 63 Pintura Anticorrosiva Fonte FRAGATA 2016 Resumo Na aula 12 abordamos que As tintas são materiais geralmente líquidos ou em pó solúvel constituído de veículo pigmentos solventes e aditivos As funções da tinta são decoração proteção higienização dos ambientes sinalização e identificação além de isolar o ambiente pintado termicamente e controlar luminosidade Quanto à nomenclatura comercial as tintas podem ser classificadas em acrílicas vinílicas epóxi esmaltes vernizes etc Todos os substratos deverão ser preparados adequadamente a fim de garantir o sucesso do sistema de pintura Sua não observância causará graves patologias Complementar Para ter acesso ao conteúdo complementar acesse os vídeos aulas as notas de aula e os demais arquivos em sua PLATAFORMA Acesse em sua plataforma digital os seguintes livros Pintura anticorrosiva Falhas e alterações nos revestimentos Editora Interciência Autor FRAGATA 2016 Pintura industrial na proteção anticorrosiva 5ª Edição Ed Interciência Autor NUNES 2014 Fique atento Assista aos vídeos da disciplina são fundamentais para a sua aprendizagem Fique atento aos horários de atendimento disponíveis na Secretaria Virtual da Blackboard Não acumule dúvidas Procure o professor da disciplina ou o tutor para esclarecer suas dúvidas Referências Bibliográficas Básica ABRAFATI Associação Brasileira dos Fabricantes de Tintas Indicadores do mercado do setor de tintas no ano de 2016 Disponível em httpswwwabrafaticombr Acesso julho de 2017 FAZENDA J M R Tintas e Vernizes Ciência e tecnologia 2 ed Volume 1 ABRAFATI São Paulo 1995 AMBROZEWICZ P H L Materiais de Construção Normas Especificações Aplicações e Ensaios de Laboratório 1 ed São Paulo Ed PINI 2012 BAUER L A Falcão Materiais de Construção Rio de Janeiro LTC 1994 CETESB COMPANHIA DE TECNOLOGIA DE SANEAMENTO AMBIENTAL Guia Técnico ambiental Tintas e Vernizes Série PL Manual técnico Governo do Estado de São Paulo 2006 PINHEIRO A C F B CRIVELARO M Materiais de Construção Infraestrutura 1 ed São Paulo Ed Érica 2014 NUNES L P Pintura industrial na proteção anticorrosiva 5 Ed Rio de Janeiro Ed Interciência 2014 FRAGATA F L Pintura anticorrosiva Falhas e alterações nos revestimentos 1 ed Rio de Janeiro Ed Interciência 2016 AULA 12 Exercícios Exercícios modelo ENADE 1 A indústria brasileira de tintas com o objetivo de ganhar espaço no mercado internacional tem aumentado significativamente seus investimentos no campo da pesquisa e do desenvolvimento Em pesquisa sobre o setor Giulio 2007 observou que tal motivação se dá pelo aumento das vendas de produtos que são pintados no Brasil Nas palavras do executivo No país fabricamse tintas destinadas às mais variadas aplicações com tecnologia de ponta Grandes fornecedores mundiais de matériasprimas e insumos para tintas atuam aqui de modo direto ou através de seus representantes juntamente com empresas nacionais muitas delas detentoras de alta tecnologia e com perfil exportador GIULIO 2007 online Seguindo essa mesma linha de pensamento o mercado nacional impulsionado pelo aquecimento da construção civil está atualizando sua tecnologia e competência técnica espelhandose nos mais avançados centros produtores do mundo as maiores empresas do país estão acompanhando as tendências internacionais investindo na qualidade dos produtos nas novidades de mercado bem como a preocupação com o meio ambiente PANORAMA DO SETOR DE TINTAS NO BRASIL SOUZA 2014 Acesso em 17 set 2017 Fonte httprepositoriounescnetbitstream132581ANA20GABRIELA20ROCHA20DE20SOUZA pdf Com relação às tintas utilizadas no mercado brasileiro marque a alternativa correta a Tintas látex acrílicas são recomendadas somente para uso em interiores b Tintas látex PVA são recomendadas somente para uso em exteriores c Tintas à base de cal podem ser usadas em ambientes externos d As tintas à base de resina alquídica epóxi e vinílica podem ser empregadas em áreas molhadas e Os vernizes são tipos de tintas sem polímeros P á g i n a 272 2 Muitas indústrias utilizam solventes em seus processos de fabricação Uma empresa do ramo químico ao diversificar suas atividades envasilhará e comercializará alguns solventes Um desses solventes um líquido orgânico volátil e inflamável é utilizado na formulação de tintas resinas vernizes ceras e produtos de limpeza e polidores como também na limpeza industrial de máquinas ferramentas e peças metálicas O produto deve ser utilizado com muito cuidado por ser irritante às vias respiratórias aos olhos e à pele além de ser nocivo à saúde humana se ingerido ou inalado TECNOLOGIA EM PROCESSOS QUÍMICOS ENADE 2011 ADAPTADO Fonte INEPGOVBR Considerando as características descritas para o solvente faça o que se pede a Mesmo diante dos malefícios à saúde o solvente ainda hoje é muito utilizado nas tintas isso se deve devido a quais características b Os solventes já podem ser substituídos por algum outro produto Caso sua resposta seja sim o que altera as propriedades da tinta 3 Em geral a composição das tintas conta um pigmento um agente de suspensão e com uma sustância adesiva além dos aditivos para alteração e melhora das propriedades do material Dos componentes principais das tintas marque a alternativa INCORRETA a O solvente é o principal componente da tinta responsável pela consistência conferindo maior ou menor fluidez b A principal vantagem da água é a melhor condição de salubridade por ser inodora e não ser inflamável Já a tinta à base de solvente proporciona melhor cobertura melhor aderência e possibilita melhor trabalhabilidade principalmente nos reparos c Resina é a substância responsável pela ligação dos pigmentos e adesão do filme ao substrato d Aditivos antiespumantes homogeneizadores antimofos e outros dão características específicas às tintas melhorando suas propriedades P á g i n a 273 e Os pigmentos são substâncias líquidas não voláteis e insolúveis com a finalidade de promover cor opacidade consistência durabilidade e resistência à tinta EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES 4 Quais são as principais funções de uma pintura 5 Quais são os requisitos básicos para a obtenção de um sistema de pintura durável 6 Faça o que se pede a Quais são as principais patologias em um sistema de pintura b Como podemos corrigilas Vidros Aula 13 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula estudaremos os vidros aplicados na construção civil Mas afinal o que é vidro Podemos dizer que é uma substância inorgânica homogênea e amorfa obtida através do resfriamento de uma massa de fusão Conforme Jean Haudicquer de Blancourt 1650 1704 Fabricação de materiais vítreos é uma das artes mais belas e nobres Ou Os milagres inerentes a seus materiais e estrutura e a diversidade de cores que pode ser usado parece tão estranho e de beleza natural tal que estimulam em nós o desejo de estudar seus princípios e explorar seus segredos profundamente ocultos Enfim é um material fantástico usado para diversos fins como veremos ao longo da aula Bons estudos OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de O processo de produção do vidro As características gerais do vidro e suas propriedades Principais normas P á g i n a 275 13 INTRODUÇÃO VIDROS O vidro é um material tão comum nas nossas vidas que às vezes nem percebemos o quanto ele está presente e a sua importância e na construção civil não podia ser diferente O vidro é um produto inorgânico de fusão que foi resfriado até atingir a rigidez sem formar cristais Do ponto de vista histórico é um material muito antigo sendo suas aplicações conhecidas na antiguidade com o encontro de amuletos e pequenos objetos de vidro em sepulturas egípcias datadas de 4000 a C A produção de vidro no Brasil iniciouse no início do séc XX com a fundação por industriais nacionais da Santa Marina que com técnicas artesanais produziu vidros a plano de 1906 até 1924 Na década de 40 com a interrupção de importações por causa da 2º Grande Guerra formouse um consorcio Santa Marina e a PPG norte americana Indústria Paulista de Vidros a Planos depois Vidrobrás Esta era sozinha no mercado até 1962 quando o Provido iniciou atividades Nos anos 60 a francesa Saint Gobain adquiriu a Santa Marina e a também multinacional Pilkington se estabeleceu Nos anos 80 uma nova tecnologia desenvolvida pela Pilkington a float foi introduzida Formouse uma jointventureentre a Pilkington e a SaintGobain criandose a CEBRACE Companhia Brasileira de Cristal As Grandes vantagens qualitativas do produto fabricado com a nova tecnologia permitiam também diferenciálo dos demais definindo o segmento especifico de vidro plano flotado No início dos anos 90 deixou de ser produzido vidro estirado e só existe nos país a produção de 2 tipos de vidro plano em sua forma básica o liso flotado e o impresso P á g i n a 276 131 Características gerais e produção O vidro é uma substância inorgânica amorfa e fisicamente homogênea obtida por resfriamento de uma massa em fusão que endurece pelo aumento contínuo de viscosidade até atingir a condição de rigidez mas sem sofrer cristalização Em outras palavras é uma substância análoga ao estado líquido mas que devido a uma variação reversível da viscosidade durante o resfriamento possui uma viscosidade tão elevada que pode ser considerado rígido para fins práticos Vamos entender isso analisando as curvas de resfriamento abaixo Normalmente quando uma substância que está fundida é resfriada ela se comporta conforme a Fig64a No primeiro trecho ab há simplesmente a diminuição da temperatura até a temperatura de fusão t enquanto a massa toda se solidifica ela permanece constante na linha cd Nesse patamar a temperatura é constante porque o calor perdido é compensado pelo calor de cristalização formam se cristais ou fibras ou grãos Depois da solidificação da massa a temperatura começa a decrescer de Já o vidro entretanto apresenta a curva de resfriamento mostrada em Fig64 b não havendo o patamar de cristalização pois nele não há a formação de cristais nem fibras nem grãos Figura 64 Curva de resfriamento a b Fonte BARROS 2010 P á g i n a 277 Em suma ele não abandona o estado líquido por isso a definição de alguns pesquisadores o trata como líquido com tal viscosidade que pode ser considerado sólido para fins práticos Suas principais qualidades são a transparência e a dureza distinguindose de outros materiais por várias características não é poroso nem absorvente e é ótimo isolador dielétrico Possui baixo índice de dilatação e condutividade térmica suporta pressões de 5800 a 10800 kgcm² Os principais componentes químicos do vidro estão ilustrados na Figura 65 Suas principais funções são A sílica matéria prima básica areia com função vitrificante Cálcio proporciona estabilidade ao vidro contra os ataques de agentes atmosféricos Magnésio garante resistência ao vidro para suportar mudanças bruscas de temperatura e aumenta a resistência mecânica Alumina aumenta a resistência mecânica Figura 65 Componentes químicos do vidro Fonte httpwwwcebracecombr Acesso em 20 Abr 2017 A matéria prima para produção do vidro é preparada a partir da fusão de diversos insumos básicos entre os quais os principais são barrilha 60 areia 5 a 12 calcário 5 a 15 e feldspato 7 a 18 A reciclagem é fator importante a considerar pois a fusão de cacos é feita a temperatura mais baixa gerando economia de combustível e vantagens ambientais além de divisas pois parte da P á g i n a 278 barrilha é importada devido a sua escassez no Brasil As etapas seguintes do processo produtivo que vão do resfriamento da matéria prima fundida até o produto final podem envolver diferentes tecnologias No caso do vidro plano a tecnologia float consiste basicamente na formação de lamina sobre chumbo derretido dando uma superfície sem imperfeições ondulações Os vidros impressos são os lisos com o trabalho final antes do resfriamento total Outros trabalhos resultam em maior resistência curvatura refletividade etc a construção é usuária de 55 do vidro produzido no Brasil Na construção civil usase o vidro principalmente pela sua transparência que proporciona luz e sol no interior das habitações e locais de trabalho visão para o exterior decoração divisões internas como Box e outras Acesse os links abaixo sobre Fabricação do vidro float documentário Discovery httpswwwyoutubecomwatchvKiSYdFXPJgc Curiosidades sobre a fabricação do vidro httpswwwyoutubecomwatchvmzWuVK4d3nU 132 Propriedades 1321 Densidade A densidade dos vidros pode variar de acordo com o tipo do produto porém no geral pode ser considerado o valor de 25 dando uma massa específica de 25 Kg por metro quadrado e por milímetro de espessura para vidros planos P á g i n a 279 1322 Dureza e resistência à abrasão Para determinar a dureza superficial isto é a resistência a ser riscado por outro material utilizase a escala de MOHS O vidro possui uma grande dureza onde só é riscado pelo diamante Sua resistência à abrasão é 16 vezes maior que o granito 1323 Resistência mecânica O vidro é um material perfeitamente elástico nunca apresenta deformação permanente No entanto é frágil ou seja submetido a uma flexão crescente parte sem apresentar sinais precursores A resistência do vidro à compressão é muito elevada em torno de 1000 Nmm² ou 1000 Mpa Isto significa que para quebrar um cubo de vidro comum com 1 cm de aresta a carga necessária seria de 10 toneladas Na resistência à tração varia de 300 a 700 Ncm² e depende dos seguintes fatores Duração da carga para cargas permanentes a resistência à tração diminui em cerca de 40 Umidade diminui em cerca de 20 Temperatura Resistencia diminui com o seu aumento Estado da superfície Corte e estado das bordas Os componentes e as suas proporções A resistência à ruptura por flexão é da ordem de 40Mpa vidro recozido polido 120 a 200Mpa vidro temperado O elevado valor da resistência no vidro temperado devese à operação de têmpera que coloca as superfícies do vidro em forte compressão P á g i n a 280 1324 Outras propriedades A dilatação linear é expressa por um coeficiente que mede o alongamento em unidades de comprimento para uma variação de 1C Este coeficiente é geralmente dado para um intervalo de temperaturas de 20 a 300C O coeficiente de dilatação linear do vidro é de 910 6 C conforme apresentado na tabela 23 Tabela 23 Comparativo entre coeficientes de dilatação Coeficiente de dilatação linear CDL Valor aproximado com o vidro Material Valor x 106 Madeira 4 05 Tijolo cerâmico 5 05 Pedra cálcica 5 05 Vidro 9 1 Aço 12 14 Cimento 14 15 Alumínio 23 25 Cloreto de Polivinil PVC 70 8 Fonte MANUAL DO VIDRO 2000 p6 Sobre isolamento acústico apresenta boa característica como isolantes porém grandes placas podem entrar em ressonância acústica Sobre as tensões de origem térmica devido à baixa condutividade térmica o aquecimento ou arrefecimento parcial de um vidro origina tensões no seu interior que podem provocar ruptura térmica nas bordas O tratamento de têmpera permite ao vidro suportar diferença de temperatura entre 150 a 200C Além de ser um mau condutor térmico e acústico o vidro também é mau condutor de eletricidade Quanto à importância ambiental o vidro possui as seguintes características 100 reciclável Pode ser utilizado como matéria prima para produção de novos tipos de vidro Retornável Podem ser reutilizados sem comprometimento de desempenho após lavagem com detergentes ou temperaturas elevadas P á g i n a 281 Reutilizável Após a aplicação inicial pode sem empregado para usos diversos daqueles para os quais foram originalmente produzidos 133 Classificação dos vidros Os vidros podem se classificar das seguintes maneiras Quanto ao tipo Fig 66 Quanto à forma e a transparência Fig 67 Quanto ao acabamento Fig 68 De acordo com as cores incolor ou colorido Figura 66 Classificação quanto à forma a Vidro recozido que após sua saída do forno e resfriamento gradual não recebe nenhum tratamento térmico ou químico b Vidro de segurança temperado que foi submetido a um tratamento térmico através do qual foram introduzidas tensões adequadas e que ao partirse desintegrase em pequenos pedaços menos cortantes que o vidro recozido c Vidro de segurança laminado composto de várias chapas de vidro unidas por películas aderentes d Vidro de segurança aramado formado por uma única chapa de vidro que contém no seu interior fios metálicos incorporados à massa na fabricação Ao quebrar os fios mantêm presos os estilhaços e Vidro térmico absorvente absorve pelo menos 20 dos raios infravermelhos reduzindo deste modo o calor transmitido através dele f Vidro composto umidade préfabricada formada de duas ou mais chapas de vidro selada na periferia formando vazios entre as chapas contendo no interior gás desidratado com a finalidade de isolamento térmico e acústico Fonte Adaptado pelo ator de BARROS 2010 P á g i n a 282 Figura 67 Classificação quanto à forma e transparência a Chapa plana a Vidro transparente transmite a luz e permite visão nítida através dele b Chapa curva b Vidro translúcido transmite a luz em vários graus de difusão de modo não permitir visão nítida c Chapa perfilada c Vidro opaco impede a passagem da luz d Chapa ondulada Fonte Adaptado pelo ator de BARROS 2010 Figura 68 Classificação quanto ao acabamento a Vidro liso transparente apresentando leve distorção das imagens refratadas em virtude das características da superfície ocasionadas pelo processo de fabricação b Vidro polido transparente mas permitindo visão sem distorção das imagens pelo tratamento superficial c Vidro impresso fantasia durante a fabricação é impresso um desenho em uma ou nas duas superfícies d Vidro fosco translúcido pelo tratamento mecânico ou químico em uma ou nas duas superfícies e Vidro espelhado reflete totalmente os raios luminosos em virtude do tratamento químico em um das duas superfícies f Vidro gravado por meio de tratamentos químicos ou mecânicos apresenta ornamentos em uma das ou nas duas superfícies g Vidro esmaltado ornamentado através da aplicação de esmalte vitrificável em uma ou nas duas superfícies h Vidro termo refletor colorido e refletor pelo tratamento químico em uma das faces feito em alta temperatura Fonte Adaptado pelo ator de BARROS 2010 As imagens dos tipos de vidros utilizados na construção civil encontramse nos slides dos vídeos aula sobre o tema Acesse sua plataforma e veja o conteúdo complementar A seguir exemplificaremos mais detalhes sobre os tipos de vidros na construção civil 1331 Tipos de vidros Atualmente são utilizados basicamente dois tipos de vidros na construção civil o vidro float e o vidro estirado porém é possível obter um a gama infinita de P á g i n a 283 produtos através de variações no processo de fabricação ou através de beneficiamento do vidro após a fabricação O vidro estirado é um vidro plano transparente incolor ou colorido obtido através de um estiramento contínuo inicialmente vertical de espessura regular e com suas faces polidas O vidro float possui tecnologia de ponta em menos de duas décadas tornouse o sistema produtivo dominante na indústria mundial Vem substituindo os processos clássicos de vidro estirado Não produz distorções de imagens devido ao paralelismo das suas faces oriunda da flutuação float da faixa de vidro num banho de estanho fundido 1332 O Vidro Float O vidro float ou comum é composto por sílica areia potássio alumina sódio barrilha magnésio e cálcio Essas matériasprimas são misturadas com precisão e fundidas no forno O vidro fundido a aproximadamente 1000 graus é continuamente derramado num tanque de estanho liquefeito quimicamente controlado Ele flutua no estanho espalhandose uniformemente A espessura é controlada pela velocidade da chapa de vidro que se solidifica à medida que continua avançando Após o recozimento resfriamento controlado o processo termina com o vidro apresentando superfícies polidas e paralelas O float pode ser incolor verde fumê e bronze Para obter vidros comuns coloridos é preciso juntar corante no processo de fabricação No Brasil é produzido em diversos tamanhos e com espessuras que variam de 2 a 19 mm Benefícios É muito requisitado no mercado A transparência durabilidade boa resistência química facilidade de manuseio e baixo custo atraem os consumidores Aplicações Geralmente não recebe nenhum tipo de tratamento e pode ser utilizado nas mais diversas aplicações construção civil indústria de móveis e decoração Ele é a matériaprima para o processamento de todos os demais vidros planos temperados laminados insulados serigrafados curvos duplo envidraçamento espelhos entre outros P á g i n a 284 1333 Vidro Impresso O impresso conhecido também como vidro fantasia é produzido passando se uma tira de vidro fundido entre rolos a 900 graus Pode receber beneficiamentos como laminação têmpera espelhamento jateamento e bisotê Uma das principais características do vidro impresso são os desenhos suaves e uniformes que têm a propriedade de difundir a luz e os raios solares mantendo a privacidade dos ambientes sem perder luminosidade Com uma imensa gama de texturas cores e espessuras o impresso proporciona variados efeitos decorativos privacidade e conforto É indicado para ser utilizado na construção civil em janelas portas e coberturas na decoração de interiores divisórias pisos degraus de escadas revestimentos de paredes na indústria moveleira em mesas aparadores prateleiras estantes e na fabricação de objetos decorativos Com as novas possibilidades de transformação espelhado laminado e colorido os impressos ganham várias possibilidades de aplicação Em alguns casos ele deve ser temperado ou laminado 1334 Espelho O vidro comum recebe sobre uma das superfícies camadas metálicas como a prata o alumínio ou o cromo Em seguida o produto recebe camadas de tinta que têm como função protegêlo É a prata que promove o reflexo das imagens visível por meio do vidro transparente e protegida pela tinta Quando olhamos para o vidro a camada de prata metálica reflete a nossa imagem Benefícios Além de ser um objeto fundamental para residências como complemento de decoração o mercado oferece espelhos que possuem alta resistência ao aparecimento de manchas oxidação e alto grau de reflexibilidade Na decoração o espelho amplia o ambiente e proporciona maior aproveitamento da luz natural Aplicações Todas as possibilidades de utilização do espelho foram ampliadas com o desenvolvimento das técnicas de espelhação Existem vários tipos de espelhos simples de segurança com resina côncavos convexos bisotados laminados coloridos entre outros São inúmeras as formas de sua aplicação lojas academias P á g i n a 285 hotéis e elevadores decoração de móveis e paredes portas tetos e espelhos de banheiros Ainda pode ser colocado em molduras 1335 Vidro temperado A fabricação do temperado considerado vidro de segurança é realizada por meio de um forno de têmpera horizontal ou vertical O vidro float comum é submetido a um processo de aquecimento e resfriamento rápido que o torna bem mais resistente à quebra por impacto apresentando assim uma resistência até cinco vezes maior que a do vidro comum Depois de temperado o vidro não pode ser beneficiado cortado furado etc portanto qualquer processo de transformação tem de ser feito antes do processo de têmpera Benefícios Sua principal característica é a resistência Resiste ao choque térmico flexão flambagem torção e peso É considerado um vidro de segurança pois em caso de quebra fragmentase em pequenos pedaços pouco cortantes o que diminui o risco de ferimentos Aplicações É muito utilizado na construção civil na indústria automotiva e na decoração É também o único vidro que pode ser aplicado como porta sem a utilização de caixilhos 1336 Vidro aramado Considerado um vidro de segurança o aramado é um impresso translúcido que possui uma rede metálica de malha quadriculada incorporada à massa do vidro Durante seu processo de fabricação semelhante ao do vidro impresso assim que o vidro passa entre os cilindros metálicos e vai para a estenderia conjuntos de rolos o arame malha de aço é colocado dentro da massa vítrea Em seguida é resfriado gradativamente Benefícios A rede metálica incorporada ao vidro tem como função principal segurar os estilhaços de vidro na hora do rompimento da placa Ou seja em caso de quebra o vidro fica preso à rede metálica deixando o vão indevassável até sua substituição P á g i n a 286 reduzindo os riscos de ferimentos no momento da quebra Por ser translúcido proporciona privacidade e estética ao projeto ampliando o conceito de iluminação e requinte possui efeito decorativo Além disso o aramado possui excepcionais índices de resistência ao fogo prevenindo assim o ambiente da passagem de chamas e fumaças Aplicações Caixa de escada coberturas fechamentos de clarabóias sacadas peitoris tampos de balcões composição de móveis divisórias e guardacopos 1337 Vidro laminado O laminado é um vidro de segurança composto de duas ou mais lâminas de vidro fortemente interligadas sob calor e pressão por uma ou mais camadas de polivinil butiral PVB ou resina Os vidros laminados podem ser fabricados com uma infinidade de cores Estas variam de acordo com a combinação das cores dos vidros o número de películas de PVB e as cores dessas películas ou resinas Benefícios Em caso de quebra da placa laminada os cacos permanecem presos Com a aplicação do laminado eventuais ferimentos são evitados Conforme a necessidade da proteção segurança de pessoas eou de bens patrimoniais o laminado pode resistir a diferentes níveis de impacto e ataques por vandalismo Além de segurança a laminação confere ao vidro função termo acústica O conforto acústico se dá em função da espessura da camada intermediária PVB ou resina Quando produzidos com placas de vidro de controle solar os vidros laminados tornamse eficientes para manter o conforto térmico A família dos vidros para controle solar empregados nos projetos arquitetônicos é formada por refletivo e lowe baixo emissivo Aplicações O laminado simples é mais utilizado na arquitetura em divisórias portas janelas claraboias parabrisas de carro vitrinas sacadas guardacorpos fachadas e coberturas P á g i n a 287 1338 Vidro refletivo As vantagens são muitas performances diferenciadas para controle solar em relação à transmissão e à reflexão de luz e calor além de baixos coeficientes de sombreamento redução em até 80 da passagem de calor por radiação solar para o interior do ambiente garantindo assim excelente isolamento térmico barreira contra os raios ultravioleta UV quando laminado economia de consumo de energia elétrica pela diminuição do uso do arcondicionado consequência do controle térmico que o vidro proporciona controle da luminosidade incidente no vidro sensação de conforto ao usuário e racionalização no uso da luz elétrica Aplicações Fachadas de edifícios residenciais e comerciais coberturas portas janelas sacadas de edifícios e casas 1339 Vidro multilaminado O vidro multilaminado pode ser considerado um sanduíche de vidros reforçado já que em sua fabricação são utilizadas duas ou mais lâminas de vidro intercaladas por uma ou mais camadas de polivinil butiral PVB ou resina Os vidros comercialmente chamados de antivandalismo e blindados são vidros multilaminados Cada tipo entretanto possui composição aplicação ideal e nível de proteção diferente Os fabricantes também costumam utilizar composições diferenciadas para seus produtos Indicado para ambientes que necessitam de proteção reforçada tais como bancos vitrinas de lojas de luxo guaritas joalherias piso visores de piscina entre outros 13310 Outros tipos de vidros O vidro serigrafado possui várias opções de cor e desenho com infinitas possibilidades de aplicação construção civil em ambientes interiores e fachadas de edifícios Vidro curvo proporciona aos projetistas arquitetos e engenheiros flexibilidade em obras mais arrojadas oferecendo à edificação a elegância das P á g i n a 288 linhas arredondadas O design diferenciado proposto pelo material agrega estilo e modernidade Vidro antirreflexo contém microtexturas impressas em uma de suas faces conferindo ao vidro a capacidade de eliminar reflexos luminosos Vidro bisotado também chamado de biselado recebe tratamento especial em suas bordas para evitar acidentes e trincas É utilizado principalmente na indústria moveleira Vidro craquelado Composto por uma camada interna de vidro temperado e duas camadas externas de vidro comum e duas lâminas de resina Apresenta textura composta por uma infinidade de trincas que difundem a luminosidade do ambiente Vidro jateado jatos de areia ou de pósabrasivos formam desenhos opacos na superfície do vidro A opacidade garante privacidade ao ambiente Lã de vidro por suas propriedades físicas e químicas é um dos mais tradicionais isolantes térmicos usados no mundo Na construção civil tem contribuído para a obtenção do conforto térmico e acústico das edificações comerciais e residenciais Tijolo de vidro A principal função dos blocos de vidro é solucionar o fechamento de ambientes sem impedir a entrada de luminosidade Além disso é um método de fechamento e divisão de ambientes de grande apelo decorativo As peças são ocas estanques e preenchidas com ar rarefeito Os blocos são produzidos pela fundição de duas partes de vidro a altas temperaturas Com o resfriamento do vidro fundido a pressão interna do ar reduz conforme a queda da temperatura Essas características permitem que as paredes executadas com essas peças tenham bons níveis de isolamento térmico e acústico Paredes de blocos de vidro podem ser executadas em diversos ambientes O uso do sistema para projetos de retrofit como divisórias por exemplo é bastante comum Em escadas halls corredores salas comerciais ou não cozinhas e banheiros é usual se recorrer à alvenaria translúcida como solução A área contínua máxima de uma parede de blocos de vidro não deve ultrapassar os 15 m² A altura máxima deve ser de 6 m e o comprimento máximo de 75 m P á g i n a 289 Acesse os links abaixo sobre Lã de vidro Isolamento termo acústico httpwwwometalicacombrladevidroisolamentotermico eacustico Vantagens da lã de vidro httpwwwamplitudeacusticacombrblogvantagensdaladevidrocomo isolantetermicoeacustico Alvenaria de blocos de vidro Artigo revista Téchne httptechnepinicombrengenhariacivil64artigo2852291aspx O que é tijolo de vidro httpwwwdisteltelhascombrtelhasduvidasoqueeotijolodevidro ATENÇÃO Para os vidros temperados laminados e aramados Uso obrigatório NBR 7199 em 134 Defeitos dos vidros Ondulação falta de uniformidade na espessura Produz distorções na imagem Bolha presença de vazios no interior da placa contendo gases Garoa agrupamento de bolhas Fenda Defeito sensível ao tato como uma bolha aberta que não atravessa a placa Vidraças externas sem proteção Vitrines Sacadas e parapeitos Vidraças verticais sobre passagens P á g i n a 290 Filete ou estria linha transparente com aparência de fio de vidro incorporado à placa Corda filete muito acentuado Irisação defeitos de superfície que decompõem a luz solar nas cores básicas Risco marca produzida por objetos estranhos Infundido material opaco infundido menor que 1 mm como se fosse um grão de areia Pedra um grão infundido maior que 1 mm Nó grão transparente incorporado à placa com aspecto de gota de vidro Greta pequena fissura que atravessa aplaca Empenamento a placa apresenta concavidade Marca do rolo amassamento da superfície provocada pelos rolos de estiramento antes do vidro endurecer 135 Manutenção e estocagem A manutenção dos vidros é simples bastando sua limpeza com água e produtos apropriados disponíveis no mercado não alcalinos Cuidado especial deve ser dado às vedações sejam de massa ou de elastômeros pois seu não funcionamento comprometerá esquadria causando a perda da impermeabilidade vibrações e até mesmo a quebra do vidro As massas devem ser repintadas regularmente e os elastômeros substituídos quando apresentarem problemas sendo a inspeção visual A estocagem no canteiro de obras ainda que por pouco tempo deve obedecer às condições pouco severas evitandose poeira umidade sol e projeções de cimento ou outros materiais que possam manchar incrustar ou riscar A umidade pode causar a irisação das chapas manchas Devem ser empilhados inclinados a 6 em relação à horizontal e com espessura máxima de 5 cm Resumo Na aula 13 abordamos que O vidro é uma substância inorgânica homogênea e amorfa obtida pelo resfriamento de uma massa de fusão Suas principais características são a transparência e a dureza Que existem diversos tipos de vidros no mercado que sua escolha depende do local de sua aplicação além dos efeitos estéticos A manutenção dos vidros é simples bastando sua limpeza com água e produtos apropriados disponíveis no mercado não alcalinos Complementar Para ter acesso ao conteúdo complementar acesse os vídeos aulas às notas de aula e aos demais arquivos em sua PLATAFORMA Fique atento Assista aos vídeos da disciplina são fundamentais para a sua aprendizagem Fique atento aos horários de atendimento disponíveis na Secretaria Virtual da Blackboard Não acumule dúvidas Procure o professor da disciplina ou o tutor para esclarecer suas dúvidas Referências Bibliográficas Básica AMBROZEWICZ P H L Materiais de Construção Normas Especificações Aplicações e Ensaios de Laboratório 1 ed São Paulo Ed PINI 2012 BAUER L A Falcão Materiais de Construção Rio de Janeiro LTC 1994 BARROS C Apostila de Vidros Curso de Edificações Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia Rio Grande do Sul Pelotas 2010 ASSOCIAÇÃO TÉCNICA BRASILEIRA DAS INDÚSTRIAS AUTOMÁTICAS DE VIDRO disponível em wwwabividroorgbr acessado em 20 de março de 2017 CEBRACE A história do vidro e A composição do vidro Disponível em httpwwwcebracecombr Acesso em 17 set 2017 PINHEIRO F C Evolução do uso do vidro como material de construção civil Monografia apresentada ao curso de engenharia civil da Universidade São Francisco Itatiba 2007 ISAIA GC Materiais de construção civil e princípios de ciências e engenharia de materiais São Paulo SP IBRACON2007 Manual do vidro 2000 Saint Gobain Disponível em wwwsaint gobaincombr Acesso em 17 set 2017 Tudo sobre vidros Disponível em httpwwwdestaquevidroscombrdicastudovidrospdf Acesso em 17 set 2017 AULA 13 Exercícios 1 Assinale V para verdadeiro e F para alternativa falsa justificandoa Vidro Armado é o vidro impresso um pouco diferente dos outros pois possui uma rede plástica de malha quadriculada incorporda à massa de vidro Vidro Curvo é um tipo de vidro que é muito usado na industria automotiva e desprezado na construção civil Vidro Laminado O laminado é um vidro de segurança composto de duas ou mais lâminas de vidro fortemente interligadas sob calor e pressão por uma ou mais camadas de polivinil butiral PVB ou resina Vidro Fantasia produzido em cabine fechada este tipo de vidro aboliu a areia a passou a ser feito com pósabrasivos que funcionam muito bem e são menos tóxicos 2 Faça o que se pede a Citar 3 aplicações onde a NB226 recomenda o uso de vidros de segurança b Quais são os objetivos dos vidros de segurança 3 Explique as principais propriedades físicomecânicas dos vidros 4 Sobre os tipos de vidro a Dê a definição sobre vidros laminados e onde podem ser aplicados b Descrever o material que constitui os vidros blindado c Dê a definição sobre vidros aramados e onde podem ser aplicados d Quais são as precauções que devem ser tomadas na armazenagem de chapas de vidro 5 Sobre a Lã de vidro a Como é obtida b Qual é sua principal aplicação Materiais a base de petróleo Aula 14 APRESENTAÇÃO DA AULA Os principais materiais a base de petróleo usados na construção civil são os plásticos asfaltos e alcatrões Nesta aula abordaremos os materiais betuminosos asfaltos e alcatrões OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Conhecer o que é betume e as suas principais características Verificar suas principais propriedades e suas aplicações P á g i n a 297 14 INTRODUÇÃO MATERIAIS A BASE DE PETRÓLEO Nesta unidade estudaremos os materiais pétreos formadores da classe dos betuminosos Atente para a importância desses materiais em uma construção principalmente em obras de pavimentação e impermeabilização 141 O PETRÓLEO NA CONSTRUÇÃO CIVIL O petróleo é material relativamente abundante na crosta terrestre dando origem a inúmeras substâncias tendo vasto emprego na construção civil Muitas vezes livres na natureza os derivados de petróleo foram usados desde a antiguidade Os assírios já os empregaram em seus palácios e estradas Foi assim como as argamassas na Torre de babel e a Bíblia menciona a calafetação da Arca de Noé com asfaltos Os principais materiais a base de petróleo usados na construção civil são os plásticos asfaltos e alcatrões 1411 A Indústria Petroquímica É a indústria de grande porte que teve desenvolvimento notável a partir de 1959 quando o americano Drake cavando um poço para água encontrou petróleo O petróleo foi inicialmente usado para queimar mas já em 1890 Daimler apresentou o primeiro automóvel movido a benzina um derivado O primeiro automóvel a utilizar gasolina foi o dos irmãos Duryea em 1893 Com o desenvolvimento da indústria automobilística surgiu a grande procura pelo petróleo A quebre catalítica ou craqueamento trabalho baseado nos princípios de destilação onde o óleo cru passa por fornalhas se sublima e é levado às torres e fraciona o petróleo segundo o ponto de ebulição de deus componentes tendose a sequência óleo diesel querosene solventes gasolina comum gasolina especial GLP gás liquefeito de petróleo eteno gases residuais Com os resíduos das torres conseguese separar o óleo combustível do asfalto graxas negro de fumo e outros P á g i n a 298 1412 Origem dos Petróleos Duas teorias tentam explicar a origem a origem e a inorgânica Na teoria inorgânica a ação do vapor dágua sobre os carbonetos metálicos no interior da terra a grande temperatura e pressão formou o petróleo A teoria dita orgânica explica a formação dos petróleos como sendo a decomposição ao abrigo do ar mas sob grande calor e pressão de organismos vegetais e animais Os sedimentos argilosos teriam se depositado no fundo do mar há milênios misturandose a microrganismos já existentes Esse conjunto teria se petrificado e o acumulo de camadas sucessivas resultou em pressões e temperaturas tremendas que teriam desdobrado a meteria orgânica nos microrganismos transformandoas em petróleo Conforme as condições peculiares esse petróleo teria escorrido para bolsas subterrâneas ou teria embebido rochas porosas formando depósitos de petróleo asfalto xisto betuminoso etc 142 Betume O betume puro é uma mistura orgânica complexa de hidrocarbonetos pesada frequentemente acompanhada de seus derivados não metálicos de origem natural ou pirogênica caracterizandose por uma força adesiva e por ser inteiramente solúvel no sulfeto de carbono Suas principais características são a É um aglomerante como a cal ou o cimento mas não precisa de água para fazer pega b É hidrófugo repele a água c Sensível à temperatura funde facilmente e facilmente solidifica ou seja são termoplásticos d Para efeitos práticos é quimicamente inerte e Tem custo de obtenção relativamente baixo f Devido ao fato de serem termoplásticos e inertes estes possibilitam a reciclagem g Possui durabilidade variável influenciado principalmente pela radiação solar P á g i n a 299 Por essas propriedades o betume encontra grande aplicação na construção civil como impermeabilizantes tintas pisos etc Como inconvenientes apresenta o fato de se puro envelhece facilmente tornandose quebradiço e tem baixo ponto de fusão O envelhecimento ocorre por causas físicas evaporação dos constituintes voláteis e químicas oxidação ao ar dos constituintes formando compostos solúveis em água Os materiais betuminosos são o asfalto e o alcatrão 1421 Asfalto São os materiais constituídos predominantemente por betumes e que se apresentam às temperaturas ordinárias no estado sólido ou quase sólido Tem cor preta ou pardaescura cheiro de óleo queimado e densidade em torno de 1 A palavra asfalto vem do grego e significa firme estável Os asfaltos são de dois tipos os naturais e os pirogenados estes obtidos da destilação de petróleos de base asfáltica 14211 Asfaltos Naturais O betume é encontrado na natureza em jazidas constituídas de betume puro acompanhado de seus derivados e misturados com materiais insolúveis no sulfeto de carbono água argila impurezas orgânicas etc e contendo poucas resinas voláteis Quando o petróleo é expelido do interior da terra por qualquer razão e impregna rochas brandas da superfície forma os depósitos naturais de asfalto ou rochas betuminosas Geralmente tem na composição também oxigênio enxofre e azoto O betume é encontrado na natureza em duas formas rochas asfálticas de maior dureza e asfaltos naturais mais finos As rochas asfálticas são sedimentárias habitualmente de base calcária naturalmente impregnadas de betume com 10 a 30 de asfalto extraído com a fragmentação e aquecimento A ganga afunda e o asfalto sobrenada Os asfaltos naturais são classificados pela ABNT TB27 em nove tipos CAN 3040 CAN 4050 CAN 7085 CAN100120 CAN 120150 E CAN 150200 P á g i n a 300 CAN significa Cimento Asfáltico Natural e os números correspondem ao índice de penetração em ensaio normalizado 14212 Asfaltos de Destilação ou de Petróleo É o mais abundante e barato que os naturais obtido nas torres de craqueamento Tem teor mais elevado de betume e são mais volúveis porque o resíduo mineral é menor São identificados pela TB27 em dez tipos sendo nove com os mesmos índices de penetração do CAN e mais o CAP 200300 CAP significa Cimento Asfáltico de Petróleo 143 Alcatrões São também minerais constituídos predominantemente por betumes mas que se apresentam na temperatura ordinária como líquidos oleosos de grande viscosidade Tem cheiro de creolina mais penetrante que o do asfalto e são originados da destilação da lenha madeira turfa lignito graxas etc A principal diferença em relação aos asfaltos é a sensibilidade à temperatura tendo faixa de utilização menor visto aquecidos são mais moles e resfriados mais duros Também tem menor resistência às intempéries mas tem maior poder aglomerante 1431 Asfaltos Oxidados Quando os asfaltos destilados recebem um jato de ar ainda na torre às temperaturas de 200ºC resulta o asfalto oxidado ou soprado Em relação ao CAP comum o asfalto oxidado é mais sólido e duro menos sensível às variações de temperatura mais resistente às intempéries porém menos adesivo tendo poder aglutinante menor Não é bom para pavimentação bom para impermeabilização de lajes e terraços usada também em juntas de manilhas 1432 Asfaltos Diluídos Os asfaltos comuns precisam ser aquecidos para serem aplicados visto estarem sólidos ou quase sólidos à temperatura ordinária A fim de facilitar a P á g i n a 301 aplicação procuramse processos de tratamentos que permitissem a aplicação a frio resultando dois tipos de material os asfaltos diluídos e os hidrasfaltos Os asfaltos diluídos são obtidos por adição de um solvente aos CAP Resulta um material de menos viscosidade o que facilita a colocação mas diminuído de poder aglutinante Depois de aplicado o tempo que o solvente leva para evaporar chamase cura rápida média e lenta Os hidrasfaltos ou emulsões asfálticas são produzidos a partir da adição de um emulsionante geralmente um sabão Resulta numa dispersão geralmente com 50 a 70 de cimento asfáltico 1 de emulsionante e o restante de água É liquido a temperatura ambiente e se solidifica com a perda de água São utilizados em remendos de pavimentos em impermeabilizações e na indústria de tintas 1433 Piches Depois de destilado o alcatrão bruto resulta o piche obtido também a partir de asfaltos impróprios para o refino São misturas de apenas 11 a 17 de betume com muita argila pedrisco etc Tem qualidades inferiores aos alcatroes É sólido à temperatura ordinária e quando funde o faz desuniforme deixando muitos nódulos ou grãos no seu seio Os piches podem ser refinados perdendo quase todo o betume resultando o breu sólido a temperaturas ordinárias porém de maior dureza 1434 Mastiques Os materiais betuminosos podem ser misturados entre si ou com fileres diversos de calcário granito carvão cinzas volantes fibra de vidro amianto plásticos negro de fumo etc gerando as mais diversas pastas com maior ou menor aderência poder ligante resistência etc com usos diversos 1435 Filtro Asfáltico São materiais de larga aplicação em impermeabilizações constituídos de feltros ricos em algodão ou papelão absorvente embebidos com asfalto Recebem o nome comercialmente de manta asfáltica existindo vários fabricantes no Brasil Há P á g i n a 302 também o cartão prensado ou feltro mineralizado que é feltro asfáltico recoberto com pedriscos ou pó de pedra e prensado para dar maior resistência mecânica Existem até telhas onduladas feitas com esse material 1436 Pavimentações Pavimento asfáltico é todo o pavimento constituído por agregado aglutinado por asfalto O asfalto serve como aglomerante e para impermeabilizar sendo que o agregado dá a resistência mecânica a AreiaAsfalto sandasphalt É um pavimento asfáltico de baixo custo feito só com areia e asfalto usado quando não há agregado graúdo b ConcretoAsfáltico É pavimento asfáltico já com agregado graúdo com grande estabilidade resistência e durabilidade c SoloAsfalto É a mistura de asfalto com solo natural para se obter estabilização semelhante ao solocimento mas que não é apropriado para tráfego d Macadame Denominase o processo inventado pelo engenheiro John Mac Adam que consiste em sucessivas camadas de agregados de diâmetro cada vez menor Sobre cada camada o terreno é molhado e comprimido fortemente Ao final cobrese tudo com um cimento adequado que pode ser o asfalto 144 Propriedades Densidade baixa 09 gcm³ a 14 gcm³ Comportamento visco x elástico Módulo de rigidez dependente dos seguintes fatores Modo de aplicação da carga Da duração Da temperatura Constituição física P á g i n a 303 Dureza medida pelo ensaio de penetração Avalia a consistência do asfalto através de uma medida de penetração em mm de agulha padronizada 100g em recipiente padronizado 300 cm² após 5 segundos a 25C penetrômetro Ponto de amolecimento É a temperatura em que o material betuminoso tornase mole sendo interessante que esse valor seja sempre elevado Apesar de não ter ponto de fusão o asfalto pode amolecer excessivamente O ensaio consiste em aquecer o conjunto contendo um anel com betume moldado e uma bola de aço padronizada fazendo com que essa desça de nível e atinja a placa de referência pela deformação do betume Viscosidade SayboltFurol É a capacidade do material de resistir ao escoamento ou deformação É a medida em segundos para o asfalto fluir em um determinado orifício Furol a uma determinada temperatura 177C 135C 60C e preencher um frasco de 60 cm³ Viscosímetro Ductilidade É uma propriedade relacionada à capacidade de deformação sem fissuras O ensaio é normalizado pela NBR 629301 onde um corpo de prova em forma de gravata borboleta é tracionado de forma padronizada 5 cms medindo se quantos centímetros se estende antes de romper Este ensaio é realizado em um banho aquoso com densidade próxima a do material a ser ensaiado 145 Aplicações na construção civil A maior utilização dos materiais betuminosos é na pavimentação onde são encontrados os seguintes produtos Pavimento asfáltico são pavimentos feitos com materiais betuminosos puros ou em misturas com agregados pétreos Imprimações ou pintura de ligação é umas finas camadas feita de asfaltos diluídos ou emulsões aplicadas diretamente sobre o solo com a função de impermeabilização e aderência e sobre pavimento antigo com a única função de aderência P á g i n a 304 Concreto asfáltico nome dado somente para pavimentos do tipo hotmixed de graduação compacta preparados com dosagem racional e aplicados com equipamentos e técnicas avançadas Soloasfalto mistura de asfalto como solo natural para obter estabilização não sendo apropriado para o tráfego de veículos Impermeabilização é a proteção das construções contra a infiltração da água Membranas asfálticas moldada a frio in loco Mantas asfálticas moldada a quente na forma de tecido Feltro asfáltico São materiais largamente aplicados em impermeabilizações constituídos de feltros ricos em algodão ou de papelão absorvente embebidos com asfalto uma tira de 5 cm de largura deve resistir no mínimo a uma tração de 15 Mpa Misturas betuminosas Os materiais betuminosos podem ser misturados entre si sem provocar reação química apreciável a fim de melhorar as propriedades Podem ser adicionados fileres diversos a fim de melhorar plasticidade adesão resistência durabilidade etc Segue abaixo novos produtos desenvolvidos Asfaltos modificados com polímeros são adicionados polímeros com o intuito de aumentar a homogeneidade durabilidade e o comportamento elástico Asfaltos modificados com fibras O maior exemplo dessa utilização está em Interlagos a fim de aumentar a resistência mecânica do pavimento Asfalto borracha tecnologia usada em estradas de rodagem onde a principal característica está no uso de borrachas em asfaltos e o aproveitamento de pneus usados Mantas asfálticas usadas na impermeabilização de lajes Entre outros As imagens dos materiais betuminosos na construção civil encontramse nos slides da vídeoaula sobre o tema Acesse sua plataforma e veja o conteúdo complementar Resumo Na aula 14 abordamos que Os materiais betuminosos têm grande aplicabilidade na engenharia com uso em pavimentação rodoviária pintura industrial para proteção isolamento elétrico e impermeabilização O betume puro é uma mistura orgânica complexa de hidrocarbonetos pesados caracterizandose por uma força adesiva e por ser inteiramente solúvel no sulfeto de carbono Os materiais betuminosos são o asfalto e o alcatrão Os asfaltos se apresentam em temperaturas ordinárias no estado sólido ou quase sólido Tem cor preta ou pardaescura cheiro de óleo queimado e densidade em torno de 1 e podem ser divididos em naturais e os pirogenados estes obtidos da destilação de petróleos de base asfáltica Os alcatrões possuem mais sensibilidade à temperatura tendo faixa de utilização menor visto aquecidos são mais moles e resfriados mais duros Também tem menor resistência às intempéries mas tem maior poder aglomerante Complementar Para ter acesso ao conteúdo complementar acesse aos vídeos aulas as notas de aula e os demais arquivos em sua PLATAFORMA Acesse também httpprofessorpucgoiasedubrSiteDocenteadminarquivosUpload14878materialMater iais20Betuminosospdf https5semestrecivilfileswordpresscom201507aula7materiaisbetuminisos1pdf httpwwwtecomatcombrangeloarquivosimpermaApostilaunicappdf httpfacigecombrbibliotecawpcontentuploads201305MateriaisBetuminosospdf Fique atento Assista aos vídeos da disciplina são fundamentais para a sua aprendizagem Fique atento aos horários de atendimento disponíveis na Secretaria Virtual da Blackboard Não acumule dúvidas Procure o professor da disciplina ou o tutor para esclarecer suas dúvidas Referências Bibliográficas Básica AMBROZEWICZ P H L Materiais de Construção Normas Especificações Aplicações e Ensaios de Laboratório 1 ed São Paulo Ed PINI 2012 BAUER L A Falcão Materiais de Construção Rio de Janeiro LTC 1994 ISAIA G C Materiais de construção civil e Princípios de Ciência e Engenharia de Materiais São Paulo IBRACON 2007 Volume 2 páginas 1293 a 1328 PETRUCCI E G R Materiais de Construção Porto Alegre Globo 1975 PINHEIRO A C F B CRIVELARO M Materiais de Construção Infraestrutura 1 ed São Paulo Ed Érica 2014 SILVA A J C Impermeabilização Universidade Católica de Pernambuco Departamento de Engenharia Civil Recife 2004 Acesso em httpwwwtecomatcombrangeloarquivosimpermaApostilaunicappdf VALLE R Materiais Betuminosos e suas aplicações Notas de aula Materiais de construção II FEITEP Maringá novembro de 2015 Acesso em https5semestrecivilfileswordpresscom201507aula7materiais betuminisos1pdf AULA 14 Exercícios 1 Cite e explique três características fundamentais dos materiais betuminosos 2 Quais são os tipos de materiais betuminosos usados na construção civil Explique as suas propriedades 3 Onde podemos aplicar os materiais betuminosos Plástico na construção civil Aula 15 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula abordaremos os materiais plásticos usados na construção civil OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Fabricação e características gerais dos plásticos Vantagens e desvantagens Classificação dos plásticos P á g i n a 311 15 INTRODUÇÃO PLÁSTICO NA CONSTRUÇÃO CIVIL Nos últimos anos a indústria das matérias plásticas desenvolveuse intensamente Materiais como o poliestireno o polietileno o policloreto de vinilo PVC a poliamida Nylon ou o polipropileno que são os mais utilizados estão presentes no cotidiano tanto de grandes centros urbanos quanto em pequenas cidades rurais Chamamse plásticos os materiais artificiais formados pela combinação do carbono com o oxigênio hidrogênio e outros elementos orgânicos ou inorgânicos que embora sólidos no seu estado final em alguma fase de sua fabricação apresentamse sob condição de líquidos podendo então ser moldados na forma desejada O termo artificiais diferencia de outros materiais como vidro borracha e outros que também são moldados em alguma etapa da fabricação Sobre o plástico Nome popular empregado para os polímeros pela propriedade de plasticidade que este material se apresenta ou ainda por ser uma das fases de polímero antes da sua conformação Para saber mais acesse httpmoemacastroweeblycomuploads579857985191cap8materiaispoli mC3A9ricospdf P á g i n a 312 151 Fabricação e Características Gerais As matérias primas básicas para a produção de plásticos podem ser de origem vegetal mineral ou até mesmo animal como nitrogênio petróleo calcário cloreto de sódio areia carvão material vegetal leite entre outros Esta matéria prima básica irá passar por uma transformação tornandose com isso uma matéria prima intermediária A partir dela derivados obtêmse os monômeros os quais irão formar por adição ou condensação os polímeros monômeros iguais ou os copolímeros monômeros desiguais Entre as principais vantagens dos plásticos destacamse resistência à corrosão plasticidade baixa densidade isolante térmico pequeno peso específico possibilidade de coloração como parte integrante do material facilidade de adaptação à produção em massa além do relativo baixo custo Em relação suas desvantagens citamse baixa resistência aos esforços de tração baixa resistência a impactos e a altas temperaturas deformação sob carga dilatação elevada e rigidez 152 Vantagens e desvantagens Os plásticos possuem propriedades que diferem muito de outros materiais utilizados em construções civis Possuem densidade variando entre 092 e 270 A dureza apresentada é inferior à dos metais enquanto que a absorção de água varia entre 0 e 14 sendo que seu valor em média é inferior à 1 Apresentam condutibilidade térmica inferior à dos metais Seu poder de dilatação térmica é bastante variável ficando entre 05 x 105 e 18 x 105 O módulo de elasticidade é baixo em relação aos metais porém aproxima se ao da madeira Os materiais plásticos apresentam características de resistência mecânicas muito diversas Além disso o mesmo material pode também dar origem a valores de resistência diferentes quer seja no seu comportamento sob tração sob compressão ou sob flexão Esta diversidade representa naturalmente uma dificuldade no estudo das características mecânicas destes materiais considerados na sua generalidade P á g i n a 313 ao contrário do que sucede com os materiais tradicionais para os quais essas características são praticamente constantes A resistência ao impacto é bastante divergente Os esponjosos apresentam grande resistência porém em média os metais apresentam índices superiores A resistência à tração apresenta variação entre 60 e 3500 kgfcm² A grande maioria fica entre 500 e 600 kgfcm² A resistência à compressão é de 560 kgfcm² a um valor pouco superior ao da madeira comum enquanto que a resistência à flexão apresenta variação entre 120 kgfcm² e 1410 kgfcm² 153 Classificação Os materiais plásticos são correntemente divididos em três tipos principais a Termoplásticos Amolecem quando aquecidos sendo então moldados e posteriormente resfriados não perdendo suas propriedades neste processo podendo ser novamente aquecidos e moldados Os mais conhecidos são o polietileno o orlon acrilonitrila o náilon o politubeno o PVC cloreto de polivinila o PVA acetato de polivinila o cloreto de vinila o acetato de vinila o propileno isostático e os acrílicos b Termofixos Em que o processo de moldagem resulta da reação química irreversível entre as moléculas do material tornandoo duro e quebradiço não podendo ser moldado outra vez Os mais conhecidos são a baquelite fenol formaldéido a ureiaformaldéido o dracon poliéster a resina alquídica A resina epóxi e as melaminas c Elastômeros Apresentam grande elasticidade e por isso recebem também o nome de borracha sintética Os mais utilizados são o neoprene policloropreno o butyl isobutilenoisopreno o teflon e o viton politetrafluoretileno o tiokol polissulfeto o SBR estirenobutadieno o adiprene poliuretana os silicones polisiloxano e o hypalon polietileno clorossulfanado P á g i n a 314 1531 Vantagens e Desvantagens sobre outros Materiais Não se pode generalizar no entanto os plásticos apresentam como vantagens o pequeno peso especifico o fato de serem isolantes elétricos a possibilidade de coloração como parte integrante do material o relativo baixo custo a facilidade de adaptação à produção em série e o fato de serem imunes à corrosão Como desvantagens citamos a fraca resistência aos esforços de tração ao impacto dilatação deformação sob carga rigidez resistência ao calor e às intempéries 1532 Usos na Construção Civil O PVC é o plástico de maior utilização notadamente em tubos e conexões para água esgoto e eletricidade peças de arremate como torneiras chuveiros perfis para azulejos espaçadores etc Também como coberturas para solucionar problemas de luminosidade em telhados de barracões e outros O poliestireno que tem superfícies brilhantes e polidas resiste pouco ao calor e é quebrado devido à pouca flexibilidade bastante utilizado em aparelhos de iluminação mais econômicos Existe o polietileno de alto impacto mais resistente utilizado na fabricação de assentos sanitários bancos e peças hidráulicas sifões válvulas e outras O poliestireno expandido isopor tem seu polímero em forma de esferas que são comprimidas dentro de um molde fechado por intermédio de um gás que se dilata quando aquecido Dessa maneira se fabricam blocos que são cortados originando placas de várias espessuras ou se fabricam peças já moldadas O principal uso é como isolante térmico em lajes forros câmaras frigoríficas etc O polietileno tem baixo custo e é de fácil trabalhabilidade é flexível e tem fracas propriedades mecânicas e baixa resistência ao calor Grande utilização sob a forma de folhas em rolos para proteção de paredes lajes e materiais contra a chuva cobertura de equipamentos formação de pequenos lagos para represamento etc O náilon é um dos plásticos mais nobres e de melhores qualidades Usado como reforço de telhas plásticas em buchas de fixação e como ferragens para armários dobradiças trincos puxadores etc P á g i n a 315 O fiberglass é a combinação de vidro com resina poliéster ou com epóxi e melaminas Convenientemente projetado forma uma estrutura semelhante ao concreto armado onde à resina seria o concreto e as fibras de vidro as armaduras Pela facilidade de moldagem é bastante utilizado na fabricação de banheiras pisos de Box pias reforço em conexões de PVC reparos em tubulações de ferro fundido como telhas e também como camada impermeabilizante em lajes Os acrílicos são plásticos nobres de qualidades óticas e aparência semelhante ao mais fino vidro Podem ser leitosos utilizados para difusão de luz nos aparelhos de iluminação em domos de iluminação zenital box de banheiro etc As resinas alquídicas fenólicas e vinílicas são largamente utilizadas nas indústrias de tintas e vernizes principalmente o PVA Resinas vinílicas associadas com outros elementos por exemplo o amianto gera material destinado a piso de pequena espessura paviflex As resinas fenólicas são empregadas nos laminados plásticos fórmica e no revestimento de chapas de madeira modificada duraplac As resinas epóxi são aplicadas principalmente como revestimento por sua dureza e resistência para concreto O hypalon e o neoprene são elastômeros ou borrachas sintéticas usadas para impermeabilização apresentando boas qualidades de resistência às intempéries à luz solar e ao calor O hypalon é revestimento aplicado a rolo pincel ou pulverização sobre vários tipos de superfícies impermeabilizando O neoprene possui diversas aplicações como gaxetas para vedação de paredes e esquadrias em juntas de expansão e como base antivibratória Os silicones são obtidos a partir do silício e especialmente indicados para proteção de superfícies sujeitas a intempéries A aplicação do silicone confere ao tijolo reboco ou concreto uma tensão superficial sensivelmente menor que a da água Esta sem ter sua tensão superficial rompida escorre sobre a superfície sem encharcala Essa aplicação tem o nome de hidrofugação Como mastique os silicones são utilizados em vedação de juntas as mais diversas P á g i n a 316 As imagens dos tipos de plásticos utilizados na construção civil encontramse nos slides da vídeoaula sobre o tema Acesse sua plataforma e veja o conteúdo complementar Resumo Na aula 15 abordamos que Os plásticos são materiais artificiais formados pela combinação do carbono com o oxigênio hidrogênio e outros elementos orgânicos ou inorgânicos As principais características dos polímeros são boa resistência à corrosão baixa massa específica e boas características de isolamento térmico e elétrico A classificação mais encontrada e aceita para os materiais poliméricos são os termoplásticos termorrígidos e os elastômeros Complementar Para ter acesso ao conteúdo complementar acesse aos vídeos aulas as notas de aula e os demais arquivos em sua PLATAFORMA Acesse também httpmoemacastroweeblycomuploads579857985191cap8materiaispolimC3A 9ricospdf http19813659239abengeorgCobengeAnteriores2012artigos104468pdf httpwwwdccufprbrmediawikiimages227TC030ConstruC3A7C3A3oPlC3A 1sticapdf Fique atento Assista aos vídeos da disciplina são fundamentais para a sua aprendizagem Fique atento aos horários de atendimento disponíveis na Secretaria Virtual da Blackboard Não acumule dúvidas Procure o professor da disciplina ou o tutor para esclarecer suas dúvidas Referências Bibliográficas Básica AMBROZEWICZ P H L Materiais de Construção Normas Especificações Aplicações e Ensaios de Laboratório 1 ed São Paulo Ed PINI 2012 BAUER L A Falcão Materiais de Construção Rio de Janeiro LTC 1994 LIMA A C ROCHA G S KONAGANO N Y H A utilização de plásticos na construção civil Artigo publicado no XL Congresso Brasileiro de Educação em Engenharia COBENGE BelémPA 2012 NAKAMURA J Construção plástica Revista Téchne págs 28 a 33 Edição de abril de 2014 AULA 15 Exercícios 1 Como que se classificam os polímeros 2 Como é o processo de fabricação dos materiais plásticos 3 Qual a importância do plástico na construção civil 4 Explique melhor a seguinte afirmação da revista Téchne abril de 2014 a maioria dos plásticos pode ser reciclada mas há casos em que o reaproveitamento não é admitido 5 Qual a diferença entre os seguintes produtos PVC e CPVC 6 O que é um policarbonato Onde podemos aplicalo 7 Cite exemplos dos principais produtos elastômeros Para auxiliar suas respostas acesse httpwwwdccufprbrmediawikiimages227TC030ConstruC3A7C3A3oPlC3A 1sticapdf EnsaiosAtividades e Exercícios para V2 Aula 16 APRESENTAÇÃO DA AULA Esta aula foi reservada para informar alguns ensaios que podem ser feitos em argilas e materiais cerâmicos de acordo com os protocolos de aula prática da disciplina obedecendo às normas vigentes Serão apresentados também aqui um modelo de atividade prática e alguns exercícios extras como revisão de conteúdo para a segunda avaliação Av2 Bons estudos OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Relembrar os principais conteúdos através dos exercícios de complementares sobre metais e madeiras Entender os principais ensaios de cada material abordado P á g i n a 323 Vamos lá Vamos começar pelos ensaios Abordaremos primeiro no item 1 desta aula alguns ensaios que podem ser feitos na nossa Instituição de Ensino de forma a entender e determinar certas propriedades No item 2 teremos uma proposta de atividade prática em que você terá que fazer uma pesquisa de campo para elaborar um relatório fotográfico sobre os tipos de telhas usadas nas coberturas em edificações em sua cidaderegião No item 3 teremos exercícios complementares de modelo ENADE 16 INTRODUÇÃO ENSAIOSATIVIDADES E EXERCÍCIOS PARA V2 Definiremos aqui as atividades práticas a serem elaboradas nas dependências da UNIREDENTOR campus Itaperuna conforme os protocolos de aula prática que são disponibilizados via plataforma online 161 Objetivo A aula prática constitui um importante recurso metodológico facilitador do processo de ensinoaprendizagem nas disciplinas da grande área da engenharia aliando a teoria à prática profissional Na engenharia seja na elaboração ou na execução de um projeto de grande ou pequeno porte é de suma importância o conhecimento do comportamento do material empregado no projeto isto é suas propriedades físicas e mecânicas em diversas condições de uso Para que o engenheiro projetista possa ter êxito em seu trabalho é imprescindível que o mesmo tenha em mãos os parâmetros de comportamento dos materiais empregados no projeto Tais parâmetros podem ser obtidos pelos ensaios mecânicos Apesar de existirem tabelas com os valores de propriedades dos materiais utilizados na engenharia é importante que os engenheiros tenham conhecimento da metodologia da execução dos ensaios bem como o que significa cada parâmetro Desta forma a proposta é realizarmos ensaios relacionados aos assuntos abordados no período da V2 P á g i n a 324 162 Proposta Realizar no laboratório de construção civil os ensaios de determinação das características geométricas físicas e mecânicas este após o término de montagem da prensa dos tijolos cerâmicos sendo estes Características geométricas tolerâncias dimensionais espessuras dos septo e paredes externas desvio em relação ao esquadro e planeza das faces Características físicas massa seca e índice de absorção de água Características mecânicas ensaio de resistência à compressão 163 Materiaisequipamentos 12 tijolos cerâmicos 19x19x09cm eou similares 2 esquadros de pedreiro 1 paquímetro 1 trena balança digital recipientes de plásticos para armazenamento de amostras Pincel para identificação de amostras recipiente para deixar as amostras imersas em água caixa dágua estufa 164 Procedimento NBR 1527012 2005 1 Com auxílio do paquímetro medir as dimensões dos tijolos as espessuras dos septos e as paredes externas Conferir com as tolerâncias impostas pela norma supracitada ver tabela em anexo 2 Com auxílio do paquímetro e do esquadro conforme anexo fotográfico medir os desvios em relação ao esquadro e a planeza das faces Conferir com as tolerâncias impostas pela norma supracitada ver tabela em anexo 3 Aferição de massa através da balança digital amostra em natura 4 Colocação das amostras corpos de prova em estufa por 24horas a uma temperatura aproximada em 100C P á g i n a 325 5 Após 24 horas neste caso em especial 48 horas até segunda feira retiramse o CPS espera o resfriamento e fazse a medição da massa em estado seco 6 Colocamse os CPS em um recipiente com água deixando imersos os tijolos por mais 24 horas 7 Na terça feira retirase os CPS da água secam suas faces e fazse uma nova medição da massa úmida 8 As planilhas dos ensaios serão preenchidas e debatidas em aula na quarta feira dia 05 de novembro e o resultado dos ensaios comparados com a literatura Anexo ANEXO FOTOGRÁFICO Figura 69 Desvio em relação ao esquadro Fonte NBR 1527012 2005 Figura 70 Planeza das faces Fonte NBR 1527012 2005 P á g i n a 327 ANEXO DE TABELAS Tabela 24 Tolerância dimensional individual Fonte NBR 1527012 2005 Tabela 25 Tolerância dimensional relacionada à média Fonte NBR 1527012 2005 Tabela 26 Espessuras dos septos desvios e planeza retirados dos itens 52 ao 54 pg 8 NBR 152701 2005 2Proposta de Atividade Prática V2 A fim de acumular experiência e conciliar a teoria na prática profissional segue abaixo uma atividade prática para ser desenvolvida na sua cidaderegião TEMA TELHAS CERÂMICAS E NÃO CERÂMICAS Data de entrega Conforme data da segunda APS V2 Objetivo Realizar uma pesquisa de campo sobre os tipos de telhas cerâmicas e não cerâmicas encontradas na região e realizar um relatório fotográfico com no mínimo 10 dez fotos especificando Localizações das edificações Modelos de telhas encontradas Características geométricas Especificação técnica rendimento aproximado inclinação mínima e peso específico Materiaisequipamentos câmera fotográfica Procedimento 1 Montar um acervo de no mínimo 10 fotos de coberturas e telhados de edificações revestidos com telhas cerâmicas e não cerâmicas 2 Em cada caso a equipe deverá identificar qual o tipo de telha utilizada e as particularidades observadas no telhado que se relacionam com os conteúdos estudados 3 Devese procurar pelo menos uma fotografia de cada tipo de telha estudada 4 O acervo deverá ser entregue ao professor no formato de um relatório simplificado com imagens coloridas P á g i n a 329 5 Esse relatório deve conter as informações da equipe nome curso e data as fotos e juntamente com cada imagem a identificação do tipo de telha e sua especificação conforme literatura 6 Esta atividade deverá ser enviada ao professor da disciplina e servirá como instrumento de avaliação para AV2 Observação Em anexo constam alguns modelos de telhas cerâmicas apresentadas em aula ATENÇÃO O TRABALHO DEVE SER FORMATADO SEGUINDO OS PADRÕES UTILIZADOS NA INSTITUIÇÃO Anexo ANEXO FOTOGRÁFICO Modelos de telhas cerâmicas Figura 71 Telha francesa a e telha colonial b a b Figura 72 Telha Paulista c e telha tipo plan d c d Figura 73 Telha portuguesa e e telha romana f e f P á g i n a 331 Figura 74 Telha americana g e telha plana h g h P á g i n a 332 Nossa avaliação está chegando portanto treine seus conhecimentos resolvendo as questões com padrão de modelo ENADE se familiarizando com este modelo 1 A indústria brasileira de tintas com o objetivo de ganhar espaço no mercado internacional tem aumentado significativamente seus investimentos no campo da pesquisa e do desenvolvimento Em pesquisa sobre o setor Giulio 2007 observou que tal motivação se dá pelo aumento das vendas de produtos que são pintados no Brasil Nas palavras do executivo No país fabricamse tintas destinadas às mais variadas aplicações com tecnologia de ponta Grandes fornecedores mundiais de matériasprimas e insumos para tintas atuam aqui de modo direto ou através de seus representantes juntamente com empresas nacionais muitas delas detentoras de alta tecnologia e com perfil exportador GIULIO 2007 online Seguindo essa mesma linha de pensamento o mercado nacional impulsionado pelo aquecimento da construção civil está atualizando sua tecnologia e competência técnica espelhandose nos mais avançados centros produtores do mundo as maiores empresas do país estão acompanhando as tendências internacionais investindo na qualidade dos produtos nas novidades de mercado bem como a preocupação com o meio ambiente PANORAMA DO SETOR DE TINTAS NO BRASIL SOUZA 2014 Acesso em 17 set 2017 Fonte httprepositoriounescnetbitstream132581ANA20GABRIELA20ROCHA20DE2 0SOUZApdf Com relação às tintas utilizadas no mercado brasileiro marque a alternativa correta f Tintas látex acrílicas são recomendadas somente para uso em interiores g Tintas látex PVA são recomendadas somente para uso em exteriores h Tintas à base de cal podem ser usadas em ambientes externos i As tintas à base de resina alquídica epóxi e vinílica podem ser empregadas em áreas molhadas j Os vernizes são tipos de tintas sem polímeros P á g i n a 333 2 Muitas indústrias utilizam solventes em seus processos de fabricação Uma empresa do ramo químico ao diversificar suas atividades envasilhará e comercializará alguns solventes Um desses solventes um líquido orgânico volátil e inflamável é utilizado na formulação de tintas resinas vernizes ceras e produtos de limpeza e polidores como também na limpeza industrial de máquinas ferramentas e peças metálicas O produto deve ser utilizado com muito cuidado por ser irritante às vias respiratórias aos olhos e à pele além de ser nocivo à saúde humana se ingerido ou inalado TECNOLOGIA EM PROCESSOS QUÍMICOS ENADE 2011 ADAPTADO Fonte INEPGOVBR Considerando as características descritas para o solvente faça o que se pede a Mesmo diante dos malefícios à saúde o solvente ainda hoje é muito utilizado nas tintas isso se deve devido às quais características b Os solventes já podem ser substituídos por algum outro produto Caso sua resposta seja sim o que altera as propriedades da tinta 3 Em geral a composição das tintas conta um pigmento um agente de suspensão e com uma sustância adesiva além dos aditivos para alteração e melhora das propriedades do material Dos componentes principais das tintas marque a alternativa INCORRETA a O solvente é o principal componente da tinta responsável pela consistência conferindo maior ou menor fluidez b A principal vantagem da água é a melhor condição de salubridade por ser inodora e não ser inflamável Já a tinta à base de solvente proporciona melhor cobertura melhor aderência e possibilita melhor trabalhabilidade principalmente nos reparos c Resina é a substância responsável pela ligação dos pigmentos e adesão do filme ao substrato d Aditivos antiespumantes homogeneizadores antimofos e outros dão características específicas as tintas melhorando suas propriedades e Os pigmentos são substâncias líquidas não voláteis e insolúveis com a finalidade de promover cor opacidade consistência durabilidade e resistência à tinta P á g i n a 334 4 Segundo Ambrozewicz 2012 Tijolos com alta absorção 25 são ruins para o assentamento porque absorvem água da argamassa em excesso retirando parte de a água necessária para a pasta reagir completamente Por outro lado tijolos com baixa absorção 8 são ruins porque não possibilitam que a pasta e a água penetremnos mesmos esse processo de penetração quando não ocorre em excesso colabora para a adesão entre a pasta e o material cerâmico Tendo como referência o texto acima considere um tijolo cerâmico com as dimensões 250 x 110 x 50 mm pesando 240 Kg seco e 280 Kg saturado em água a Calcule a sua massa específica aparente massa unitária Dados ρ massa seca volume b Calcular o teor de absorção de água Dados 𝐴𝐴 𝑚𝑠𝑎𝑡𝑚𝑠𝑒𝑐𝑎 𝑚𝑠𝑒𝑐𝑎 100 c Será que esse tijolo preenche as características de absorção para proporcionar uma boa aderência com a argamassa de assentamento Justificar 5 Ao realizar um ensaio de resistência à compressão de um tijolo cerâmico o cp foi colocado na máquina com os furos na horizontal ver figura abaixo Ao romper este tijolo a prensa registrou uma carga de 31 toneladas força a Determine a tensão de ruptura deste tijolo b Com base no resultado anterior justifique se este tijolo se enquadra dentro da NBR 1527012005 como tijolo cerâmico de vedação 6 Segundo a NBR 1527012005 no que diz respeito à fabricação de blocos cerâmicos de vedação é correto afirmar que o bloco cerâmico de vedação deve ser fabricado P á g i n a 335 a por conformação plástica de matériaprima siltosa sempre com uso de aditivos e queimado a baixas temperaturas b por prensagem de matériaprima siltosa sempre com uso de aditivos e queimado a baixas temperaturas c por prensagem de matériaprima argilosa contendo ou não aditivos e queimado a elevadas temperaturas d por conformação plástica de matériaprima argilosa contendo ou não aditivos e queimado a elevadas temperaturas Anexo ILUSTRAÇÕES DE BLOCOS CERÂMICOS TIJOLO COMUM MACIÇO Fonte httpwwwleroymerlincombr Fonte httpswwwkajamadeirascombrmateriais deconstrucao TIJOLO LAMINADO Fonte httpwwwceramicauniaonet Fonte httpwwwsetorvidreirocombr P á g i n a 337 TIJOLO ADOBE Fonte httparmazemdoreparoblogspotcombr2012 07novidadeshtml Fonte httpbaudopermacultorblogspotcombr20 1105adobehtml TIJOLO CERÂMICO VAZADO DE VEDAÇÃO Fonte httpswwwbalaroticombrbuscabuscatijolo Fonte httpew7combrprojeto arquitetonicocom autocadindexphptutoriaisedicas97 comorepresentaraespessuradas paredesemdesenhotecnicohtml P á g i n a 338 TIJOLO CERÂMICO VAZADO ESTRUTURAL Fonte httpengenhariaconcretacombloco ceramicoestruturalcaracteristicas Fonte httpwwwceramicasalemacombrprodutosalvenari aestrutural TIJOLO PRENSADO DE SOLO CIMENTO Fonte httpwwwmfruralcombrdetalh etijoloecologicosolocimento 104899aspx Fonte httpwwwmfruralcombrdetalhesaspcdp189042n mocatijoloecologico P á g i n a 339 TIJOLO DE CONCRETO Fontehttpwwwiporablocoscombrblococoncretocelularautoclavado Anexo FABRICAÇÃO DAS TINTAS Associação Brasileira de Fabricantes de Tintas Pré História função puramente decorativa Os povos préhistóricos fabricavam tintas moendo materiais coloridos como plantas e argila em pó e adicionando água A técnica empregada era simples pois as cores eram preparadas com os próprios dedos e algumas vezes prensadas entre pedras Usavamna para a decoração de suas cavernas e tumbas e sobre seus corpos Egito adicionando cores O primeiro povo a pintar com grande variedade de cores foram os egípcios Inicialmente fabricavam as tintas a partir de materiais encontrados na terra de seu próprio país e das regiões próximas Somente entre 8000 a 5800 a C é que surgiram os primeiros pigmentos sintéticos Os egípcios também aprenderam a fabricar brochas brutas com as quais aplicavam a tinta P á g i n a 341 China inventando a tinta de escrever As primeiras tintas de escrever foram provavelmente inventadas pelos antigos egípcios e chineses As datas exatas dessa invenção são desconhecidas Manuscritos de cerca de 2000 a C comprovam que os chineses já conheciam e utilizavam nanquins Roma ascensão e queda Os romanos aprenderam a técnica de fabricar tinta com os egípcios Exemplares de tintas e pinturas romanas podem ser vistos nas ruínas de Pompéia Após a queda do Império Romano a arte de fabricar tintas perdeuse sendo retomada pelos ingleses somente no final da Idade Média Idade Média redescoberta Na Idade Média o aspecto proteção começa a ganhar importância Os ingleses usavam as tintas principalmente em igrejas e depois em prédios públicos e residências de pessoas importantes Durante os séculos XV e XVI artistas italianos fabricavam pigmentos e veículos para tintas Nessa época a produção de tinta era particularizada e altamente sigilosa P á g i n a 342 Revolução Industrial expansão e produção em larga escala No ápice da Revolução Industrial final do século XVIII e início do XIX os fabricantes de tintas começaram a usar equipamentos mecânicos Os primeiros fabricantes entretanto apenas preparavam os materiais para tinta fornecendoos para os pintores que compunham suas próprias misturas Em 1867 os fabricantes introduziram as primeiras tintas preparadas no mercado O desenvolvimento de novos equipamentos de moer e misturas tintas no final do século XIX também facilitou a produção em larga escala Século XX a tecnologia a serviço das tintas Durante Primeira e Segunda Guerra Mundial foram desenvolvidos novos pigmentos e resinas sintéticas Esses pigmentos e veículos substituíram ingredientes das tintas como óleo de linhaça necessário para fins militares No final da década de 50 químicos criaram tintas especiais para pintura de exteriores novos tipos de esmaltes para acabamento de automóveis e tintas à prova de gotejamento para superfícies externas e internas Nos anos 60 a pesquisa continuada com resinas sintéticas conferiu às tintas maior resistência contra substâncias químicas e gases Foi nessa época que as tintas fluorescentes se popularizaram Devido à descoberta de envenenamento por chumbo na década de 1970 os governos de alguns países impuseram restrições ao conteúdo de chumbo nas tintas de uso doméstico limitandoo a cerca de 05 Fonte Tintas Vernizes Volume 1 Ciência Tecnologia 2ª edição Abrafati Associação Brasileira dos Fabricantes de Tintas Anexo FABRICAÇÃO DAS TINTAS Associação Brasileira de Fabricantes de Tintas Pesagem A primeira etapa na fabricação de tinta é a pesagem dos materiais líquidos para o veículo da tinta Tubulações irão transportar os materiais do tanque de estocagem Mistura O fabricante coloca uma pequena quantidade de veículo em um grande misturador mecânico Depois adiciona gradualmente o pigmento pulverizado As pás do misturador irão girar lentamente e transformarão os dois ingredientes em pasta de pigmento e de veículo P á g i n a 344 Diluição e Secagem Após a trituração um operário derrama a pasta moída em um tanque onde é misturada mecanicamente com mais veículo solventes e secantes Solventes como nafta ou água afinam a pasta Sais de chumbo cobalto e manganês levam a tinta a secar rapidamente Nessa fase a tinta é misturada até que esteja quase pronta para ser usada Trituração Um operário deposita a pasta em um moinho ou triturador para dispersar as partículas de pigmento e distribuílas uniformente pelo veículo Existem dois tipos de moinhos de rolos e de bolas ou seixos Moinhos de bola ou de seixo são grandes cilindros revestidos de aço que contêm bolas de seixo ou de aço Quando os cilindros giram as bolas se movimentam e se chocam umas contra as outras triturando a tinta Um moinho de rolos tem cilindros de aço que rodam uns sobre os outros para triturar e misturar os pigmentos A ilustração mostra um moinho de rolos P á g i n a 345 Teste de qualidade Em seguida o tingidor envia uma amostra da nova tinta para o laboratório de controle de qualidade da fábrica que irá testar a cor e qualidade No Brasil os padrões de cor e qualidade são estabelecidos pelas fábricas de tintas e pelo Instituto Nacional de Pesos e Medidas Tintagem Agora um operário chamado de tingidor adiciona uma pequena quantidade de pigmento à tinta para conferirlhe a cor exata e o brilho desejado P á g i n a 346 Filtragem Depois de ter sido aprovada a tinta é finalmente filtrada através de um saco de feltro ou de outro tipo de filtro para remover partículas sólidas de poeira ou sujeira Embalagem Esta é a última etapa do processo A tinta é despejada em um tanque máquina de alimentação que irá encher as latas com a quantidade exata Esteiras rolantes transportam as latas que serão embarcadas em caminhões e trens para o transporte final