Lista P2-2032-2

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ Centro de Tecnologia Departamento de Construção Civil TC 030 Materiais de Construção I – Profa. Nayara S. Klein LISTA DE EXERCÍCIOS 1. Descreva brevemente o processo de produção do aço para concreto armado em uma indústria, indicando as matérias-primas usadas e as transformações ocorridas em cada etapa do processo siderúrgico. 2. O que é encruamento, como é obtido e qual seu efeito nas propriedades do aço? Dentre os tipos de aço para uso em concreto armado, segundo a norma NBR 7480, qual apresenta encruamento? 3. O que é e qual a importância do processo de recozimento aplicado no arame recozido, usado para amarração das barras de aço na montagem das armaduras para concreto armado? 4. Indique graficamente, por meio do diagrama-tensão-deformação, os efeitos físico-mecânicos do aumento do teor de carbono em uma liga de aço. 5. Aponte diferenças entre os aços para concreto armado e protendido, no que se refere a: a. Composição b. Processo de produção c. Propriedades mecânicas d. Forma disponível para comercialização 6. Uma amostra de CA 50 foi ensaiada à tração e para o preparo da amostra foi cortada uma barra com 592,5 mm. Quando pesada em balança, a amostra apresentou 578,3 g. Sabendo que a densidade deste aço pode ser considerada 7.850 kg/m3, calcule o diâmetro real da barra e verifique se a massa linear está dentro dos limites de norma. 7. Uma barra de aço CA 50 de 12,5 mm de bitola foi ensaiada quanto à resistência à tração e apresentou tensão de escoamento de 742 MPa e carga de ruptura de 16205,11 kgf. Sabendo que a barra apresentou alongamento exatamente no limite mínimo de norma, responda: a. Qual o comprimento final exibido pela barra após a ruptura? b. Estime a carga que seria empregada para levar à ruptura esta barra de aço caso ela fosse de bitola 16 mm e não 12,5 mm. c. O aço está de acordo com a norma NBR 7480? 8. Um fio de aço CA 60 de 3,4 mm de bitola foi ensaiado quanto ao alongamento e apresentou medida final de 36,20 mm. Sabendo que a medida inicial tomada foi de 10 vezes o diâmetro do fio, tal como a norma recomenda como valor mínimo, verifique se este aço foi aprovado neste ensaio. Explique ainda o que representa o ensaio de alongamento (medida de qual propriedade do aço) e responda qual seria o resultado do laudo de ensaio se este aço fosse um CA 50. UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ Centro de Tecnologia Departamento de Construção Civil TC 030 Materiais de Construção I – Profa. Nayara S. Klein 9. Uma barra de aço CA 50 de 10 mm de bitola rompeu no ensaio de resistência à tração com carga de 4951,08 kgf e apresentou comprimento final no ensaio de alongamento de 107,5 mm. Sabendo que o material se situou exatamente no limite permitido por norma da tensão de ruptura para esta categoria de aço, calcule: a. A tensão de escoamento obtida no ensaio (apresentar o resultado em MPa e com duas casas decimais) e verifique se também está dentro dos limites de norma. b. O alongamento após a ruptura. Verificar se está dentro dos padrões de norma. 10. Uma barra de aço CA 50 de 20 mm de bitola foi ensaiada em laboratório. a. Em um pedaço de 60 cm de comprimento foi verificado que a amostra estava com área de aço abaixo do previsto na norma NBR 7480 (peso linear pode variar em 5% para bitola de 20mm). Como foi feita esta verificação e qual o limite mínimo de área de aço para este vergalhão? Considere o diâmetro nominal de 20 mm e a densidade do aço igual a 7,850 kg/m3. b. A carga de escoamento (fy) foi de 15.600 kgf. Qual a tensão fy? Está dentro do limite da norma NBR 7480? 11. Uma barra de aço CA 50 de 12,5 mm de diâmetro nominal foi ensaiada a tração, tendo como resultado o diagrama tensão-deformação dado na figura 1. Considerando que a relação peso/comprimento obtida para o vergalhão foi igual a 0,94 kg/m, calcule a força de escoamento obtida no ensaio. Figura 1 - Diagrama tensão-deformação para a amostra de aço ensaiada 12. Uma barra de aço CA 50 com bitola de 12,5 mm foi ensaiada a atração. A amostra de 58 cm de comprimento apresentou massa igual a 547 g. As cargas de escoamento e ruptura foram iguais a 7232,5 kgf e 8885,00 kgf, respectivamente, sendo o comprimento final no ensaio de alongamento igual a 142,5 mm. Com base nos cálculos realizados e nos limites de norma, indique se essa barra foi aprovada no ensaio de resistência à tração. UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ Centro de Tecnologia Departamento de Construção Civil TC 030 Materiais de Construção I – Profa. Nayara S. Klein 13. Considere o diagrama tensão-deformação indicado na figura 2, para um aço CA 60, o qual foi obtido em um ensaio de resistência à tração. Calcule o módulo de elasticidade e a tensão de escoamento com base em uma deformação residual de 0,2%. O aço ensaiado está conforme a norma para o limite de escoamento? Figura 2 - Diagrama tensão-deformação para a amostra de aço CA 60 ensaiada 14. Por que os íons cloreto causam a despassivação precoce do aço? Cite possíveis situações que podem levar à disponibilidade e presença de cloretos em estruturas de concreto armado. 15. Por que a corrosão por pites é comumente resultado do ataque por cloretos? 16. Explique detalhadamente o processo de carbonatação do concreto e seu efeito sobre as barras de armadura dos elementos estruturais em concreto armado. Como pode ser determinada a profundidade de carbonatação de elementos estruturais em concreto? 17. Explique o mecanismo de desplacamento das estruturas de concreto, como resultado da corrosão das armaduras de aço. 18. Porque a norma NBR 6118 determina requisitos mínimos para a espessura de cobrimento das armaduras de concreto? 19. Porque a norma NBR 6118 determina requisitos mínimos para a relação água/cimento (a/c) usada para a produção de concreto estrutural? 20. Cite e explique as técnicas que permitem avaliar a probabilidade da ocorrência de corrosão em elementos estruturais em concreto armado. 0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 0,002 0,004 0,006 0,008 Tensão (MPa) Deformação (mm/mm)