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Materiais de Construção METAIS série MATERIAIS joão guerra martins alberto marinho pereira 5.ª edição / 2010 Apresentação Este texto resulta inicialmente do trabalho de aplicação realizado pelos alunos da disciplina de Materiais de Construção I do curso de Engenharia Civil, sendo baseado no esforço daqueles que frequentaram a disciplina no ano lectivo de 1999/2000, vindo a ser anualmente melhorado e actualizado pelos cursos seguintes, não tendo qualquer outro objectivo para além do restritamente académico, sendo excluída, liminarmente, qualquer futura utilização para fins comerciais. No final do processo de pesquisa e compilação, o presente documento acaba por ser, genericamente, o repositório da Monografia do Eng.º Alberto Pereira que, partindo do trabalho acima identificado, o reviu totalmente, reorganizando, contraindo e aumentando em função dos muitos acertos que o mesmo carecia. Pretende, contudo, o seu teor evoluir permanentemente, no sentido de responder quer à especificidade dos cursos da UFP, como contrair-se ainda mais ao que se julga pertinente e alargarse ao que se pensa omitido. Esta sebenta insere-se num conjunto que perfaz o total do programa da disciplina, existindo uma por cada um dos temas base do mesmo, ou seja: I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII. XIII. Metais Pedras naturais Ligantes Argamassas Betões Aglomerados Produtos cerâmicos Madeiras Derivados de Madeira Vidros Plásticos Tintas, ceras e vernizes Colas e mastiques Embora o texto tenha sido revisto, esta versão não é considerada definitiva, sendo de supor a existência de erros e imprecisões. Conta-se não só com uma crítica atenta, como com todos os contributos técnicos que possam ser endereçados. Ambos se aceitam e agradecem. João Guerra Martins Os Metais na Construção Civil ÍNDICE GERAL ÍNDICE GERAL ................................................................................................................................................... 2 ÍNDICE DE FIGURAS ......................................................................................................................................... 4 ÍNDICE DE TABELAS ........................................................................................................................................ 6 INTRODUÇÃO 185 Download (/download/link/mci-metais20101) ..................................................................................................................................................... 7 1. PROPRIEDADES ............................................................................................................................................. 9 1.1. PROPRIEDADES All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report (/document/report/mciGERAIS................................................................................................................................. 9 1.2. PROPRIEDADES metais20101) us to resolve them. We are always happy to assist you. MECÂNICAS ....................................................................................................................... 10 1.2.1. Tensão 69 MCI - METAIS_2010[1] ............................................................................................................................................... 11 1.2.2. Deformação views by jpcorreia1 ....................................................................................................................................... 11 1.2.3. Falha de um material on Jul 22, 2015 Category: Download: 0 ......................................................................................................................... 11 1.2.4. Fractura Report (/document/report/mciComment: 0 DOCUMENTS .............................................................................................................................................. 11 1.2.5. Resistência metais20101) estática ............................................................................................................................ 12 1.2.6. Resistência à (/category/documents.html) tracção .......................................................................................................................... 12 1.2.7. Resistência à Share Share compressão .................................................................................................................. 12 1.2.8. Resistência à flexão, torção e outros esforços isolados ou combinados ............................................ 12 1.2.9. Módulo de elasticidade Comments ...................................................................................................................... 13 1.2.10. Deformação plástica ........................................................................................................................ 13 1.2.11. Description Tenacidade....................................................................................................................................... 13 1.2.12. Download MCI - Metais_2010[1] Flexibilidade .................................................................................................................................... 14 1.2.13. Elasticidade...................................................................................................................................... 14 1.2.14. Plasticidade ...................................................................................................................................... 14 1.2.15. Transcript Ductilidade ...................................................................................................................................... 14 1.2.16. Materiais de Construção METAIS série MATERIAIS joão guerra martins alberto marinho pereira 5.ª edição / 2010 Maleabilidade .................................................................................................................................. 15 1.2.17. Apresentação Este texto resulta inicialmente do trabalho de aplicação realizado pelos alunos da disciplina de Materiais Friabilidade ...................................................................................................................................... 15 1.2.18. de Construção I do curso de Engenharia Civil, sendo baseado no esforço daqueles que frequentaram a disciplina no Fusibilidade ..................................................................................................................................... 15 1.2.19. ano lectivo de 1999/2000, vindo a ser anualmente melhorado e actualizado pelos cursos seguintes, não tendo qualquer Resistência à fadiga ......................................................................................................................... 16 1.2.20. Dureza outro objectivo para além do restritamente académico, sendo excluída, liminarmente, qualquer futura utilização para fins ............................................................................................................................................. 16 1.2.21. Resistência ao comerciais. No final do processo de pesquisa e compilação, o presente documento acaba por ser, genericamente, o desgaste .................................................................................................................... 16 1.2.22. Resistência a danos repositório da Monografia do Eng.º Alberto Pereira que, partindo do trabalho acima identificado, o reviu totalmente, .......................................................................................................................... 16 1.2.23. Relaxação reorganizando, contraindo e aumentando em função dos muitos acertos que o mesmo carecia. Pretende, contudo, o ........................................................................................................................................ 17 1.2.24. Fluência seu teor evoluir permanentemente, no sentido de responder quer à especificidade dos cursos da UFP, como contrair-se ........................................................................................................................................... 17 1.2.25. Coeficiente de ainda mais ao que se julga pertinente e alargarse ao que se pensa omitido. Esta sebenta insere-se num conjunto que dilatação térmico ..................................................................................................... 17 1.3. PROPRIEDADES FÍSICAS perfaz o total do programa da disciplina, existindo uma por cada um dos temas base do mesmo, ou seja: I. II. III. IV. V. E QUÍMICAS ........................................................................................................... 19 1.3.1. Aspecto/textura VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII. XIII. Metais Pedras naturais Ligantes Argamassas Betões Aglomerados Produtos cerâmicos .................................................................................................................................. 19 1.3.2. Cor Madeiras Derivados de Madeira Vidros Plásticos Tintas, ceras e vernizes Colas e mastiques Embora o texto tenha sido ..................................................................................................................................................... 19 1.3.3. Brilho revisto, esta versão não é considerada definitiva, sendo de supor a existência de erros e imprecisões. Conta-se não só ................................................................................................................................................. 19 1.3.4. Densidade com uma crítica atenta, como com todos os contributos técnicos que possam ser endereçados. Ambos se aceitam e .......................................................................................................................................... 19 1.3.5. agradecem. João Guerra Martins Os Metais na Construção Civil ÍNDICE GERAL ÍNDICE GERAL Sensibilidade...................................................................................................................................... 20 1.3.6. ................................................................................................................................................... 2 ÍNDICE DE FIGURAS Durabilidade ...................................................................................................................................... 20 1.3.7. ......................................................................................................................................... 4 ÍNDICE DE TABELAS Propriedades eléctricas e magnéticas ................................................................................................. 20 1.3.8. ........................................................................................................................................ 6 INTRODUÇÃO Propriedades térmicas ........................................................................................................................ 21 1.3.9. ..................................................................................................................................................... 7 1. PROPRIEDADES Propriedades acústicas ....................................................................................................................... 21 1.3.10. ............................................................................................................................................. 9 1.1. PROPRIEDADES Propriedades químicas ..................................................................................................................... 21 2. METAIS GERAIS................................................................................................................................. 9 1.2. PROPRIEDADES FERROSOS .................................................................................................................................... 23 2.1. O MECÂNICAS ....................................................................................................................... 10 1.2.1. Tensão FERRO..................................................................................................................................................... 23 2.1.1. ............................................................................................................................................... 11 1.2.2. Deformação Propriedades Químicas ...................................................................................................................... 25 2.1.2. ....................................................................................................................................... 11 1.2.3. Falha de um material Propriedades Físicas .......................................................................................................................... 27 2.1.3. Usos e ......................................................................................................................... 11 1.2.4. Fractura Aplicações - Ferro .................................................................................................................. 28 2.2. O AÇO .............................................................................................................................................. 11 1.2.5. Resistência estática ........................................................................................................................................................ 29 2.2.1. Fabrico do ............................................................................................................................ 12 1.2.6. Resistência à tracção aço ................................................................................................................................... 29 2.2.2. Tratamentos do .......................................................................................................................... 12 1.2.7. Resistência à compressão Aço (térmicos, mecânicos e químicos) .................................................................... 37 2.2.3. Tipos de Aços .................................................................................................................. 12 1.2.8. Resistência à flexão, torção e outros .................................................................................................................................... 44 2.2.4. Estudo das esforços isolados ou combinados ............................................ 12 1.2.9. Módulo de elasticidade deformações do aço ......................................................................................................... 46 2.2.5. Aços inoxidáveis ...................................................................................................................... 13 1.2.10. Deformação plástica ............................................................................................................................... 65 2 Os Metais na Construção Civil ........................................................................................................................ 13 1.2.11. 2.2.6. Aço “corten” ou patinados ................................................................................................................. 70 2.2.7. Tenacidade....................................................................................................................................... 13 1.2.12. Protecção dos aços contra a corrosão ................................................................................................ 72 2.2.8. Flexibilidade .................................................................................................................................... 14 1.2.13. Protecção dos aços contra o fogo....................................................................................................... 84 2.2.9. Tipos Elasticidade...................................................................................................................................... 14 1.2.14. de ligações nas peças de aço .................................................................................................... 85 2.2.10. Síntese de Plasticidade ...................................................................................................................................... 14 1.2.15. Ductilidade avarias em ferro e aços ................................................................................................. 104 3. METAIS NÃO ...................................................................................................................................... 14 1.2.16. Maleabilidade FERROSOS......................................................................................................................... 106 3.1. ALUMÍNIO .................................................................................................................................. 15 1.2.17. Friabilidade ................................................................................................................................................ 106 3.1.1. ...................................................................................................................................... 15 1.2.18. Fusibilidade Características.................................................................................................................................. 106 3.1.2. ..................................................................................................................................... 15 1.2.19. Resistência à fadiga Tecnologia de fabrico ...................................................................................................................... 107 3.1.3. ......................................................................................................................... 16 1.2.20. Dureza Tecnologia de transformação ........................................................................................................... 108 3.1.4. ............................................................................................................................................. 16 1.2.21. Resistência ao Tecnologia de tratamento ................................................................................................................ 109 3.1.5. desgaste .................................................................................................................... 16 1.2.22. Resistência a danos Anodização ...................................................................................................................................... 110 3.1.6. Controle .......................................................................................................................... 16 1.2.23. Relaxação e garantia........................................................................................................................... 111 3.1.7. Controlo de ........................................................................................................................................ 17 1.2.24. Fluência qualidade ...................................................................................................................... 111 3.1.8. Termolacagem ........................................................................................................................................... 17 1.2.25. Coeficiente de ................................................................................................................................. 112 3.3. COBRE dilatação térmico ..................................................................................................... 17 1.3. PROPRIEDADES FÍSICAS E ...................................................................................................................................................... 115 3.4. ZINCO QUÍMICAS ........................................................................................................... 19 1.3.1. Aspecto/textura ....................................................................................................................................................... 116 3.5. CHUMBO .................................................................................................................................. 19 1.3.2. Cor .................................................................................................................................................. 117 3.6. ..................................................................................................................................................... 19 1.3.3. Brilho ESTANHO.................................................................................................................................................. 118 3.7. ................................................................................................................................................. 19 1.3.4. Densidade CÁDMIO ................................................................................................................................................... 119 3.8. .......................................................................................................................................... 19 1.3.5. MERCÚRIO ............................................................................................................................................... 119 3.9. Sensibilidade...................................................................................................................................... 20 1.3.6. NÍQUEL .................................................................................................................................................... 120 3.9. Durabilidade ...................................................................................................................................... 20 1.3.7. COBALTO ................................................................................................................................................. 120 3.10. Propriedades eléctricas e magnéticas ................................................................................................. 20 1.3.8. ANTIMÓNIO ............................................................................................................................................ 120 3.11. Propriedades térmicas ........................................................................................................................ 21 1.3.9. BISMUTO ................................................................................................................................................ 120 3.12. Propriedades acústicas ....................................................................................................................... 21 1.3.10. PRATA .................................................................................................................................................... 121 3.13. Propriedades químicas ..................................................................................................................... 21 2. METAIS OURO ..................................................................................................................................................... 121 3.14. FERROSOS .................................................................................................................................... 23 2.1. O PLATINA ................................................................................................................................................. 121 3.15. FERRO..................................................................................................................................................... 23 2.1.1. IRÍDIO ..................................................................................................................................................... 122 3.16. Propriedades Químicas ...................................................................................................................... 25 2.1.2. RÓDIO .................................................................................................................................................... 122 3.17. Propriedades Físicas .......................................................................................................................... 27 2.1.3. Usos e RUTÉNIO ................................................................................................................................................ 122 3.18. Aplicações - Ferro .................................................................................................................. 28 2.2. O AÇO ÓSMIO .................................................................................................................................................... 122 3.19. ........................................................................................................................................................ 29 2.2.1. Fabrico do PALÁDIO................................................................................................................................................. 122 3.20. aço ................................................................................................................................... 29 2.2.2. Tratamentos do Aço MAGNÉSIO ............................................................................................................................................. 123 3.21. (térmicos, mecânicos e químicos) .................................................................... 37 2.2.3. Tipos de Aços CRÓMIO .................................................................................................................................................. 123 3.22. .................................................................................................................................... 44 2.2.4. Estudo das deformações MANGANÉS ............................................................................................................................................ 123 3.23. do aço ......................................................................................................... 46 2.2.5. Aços inoxidáveis TUNGSTÉNIO .......................................................................................................................................... 123 3.24. ............................................................................................................................... 65 2 Os Metais na Construção Civil MOLIBDÉNIO .......................................................................................................................................... 123 3.25. 2.2.6. Aço “corten” ou patinados ................................................................................................................. 70 2.2.7. TÂNTALO ............................................................................................................................................... 124 3.26. Protecção dos aços contra a corrosão ................................................................................................ 72 2.2.8. Protecção TITÂNIO.................................................................................................................................................. 124 3.27. dos aços contra o fogo....................................................................................................... 84 2.2.9. Tipos de ligações nas LIGAS METÁLICAS .................................................................................................................................. 124 3.27.1. peças de aço .................................................................................................... 85 2.2.10. Síntese de avarias em ferro e Latão .............................................................................................................................................. 125 3.27.2. Bronze aços ................................................................................................. 104 3. METAIS NÃO ........................................................................................................................................... 125 3.27.3. Alumínio FERROSOS......................................................................................................................... 106 3.1. ALUMÍNIO ........................................................................................................................................ 126 ................................................................................................................................................ 106 3.1.1. BIBLIOGRAFIA............................................................................................................................................... 127 Características.................................................................................................................................. 106 3.1.2. Tecnologia LÉXICO ............................................................................................................................................................. 129 de fabrico ...................................................................................................................... 107 3.1.3. Tecnologia de ANEXO I - Vantagens do aço na Construção Civil ....................................................................................... 142 transformação ........................................................................................................... 108 3.1.4. Tecnologia de tratamento ANEXO II – Algumas aplicações dos aços na construção civil ..................................................................... 146 ................................................................................................................ 109 3.1.5. Anodização ANEXO III – Algumas notas sobre METAIS NÃO FERROSOS ................................................................ 161 ...................................................................................................................................... 110 3.1.6. Controle e ALUMÍNIO ....................................................................................................................................................... 161 garantia........................................................................................................................... 111 3.1.7. Controlo de qualidade Alumínio anodizado .................................................................................................................................. 171 Alumínio ...................................................................................................................... 111 3.1.8. Termolacagem lacado ........................................................................................................................................ 171 COBRE ................................................................................................................................. 112 3.3. COBRE ............................................................................................................................................................ 172 O Cobre e ...................................................................................................................................................... 115 3.4. ZINCO suas Ligas ................................................................................................................................. 174 ZINCO ....................................................................................................................................................... 116 3.5. CHUMBO ............................................................................................................................................................. 183 3 Os Metais .................................................................................................................................................. 117 3.6. na Construção Civil ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 – Ferro: Vista sobre chapas de amostra. ESTANHO.................................................................................................................................................. 118 3.7. ................................................................................................. 25 Figura 2 - Estrutura Cristalográfica do Ferro: CÁDMIO ................................................................................................................................................... 119 3.8. Cúbico de corpo centrado. ........................................................... 28 Figura 3 - Produção de Aço. MERCÚRIO ............................................................................................................................................... 119 3.9. ................................................................................................................................. 36 Figura 4 – Estiramento. NÍQUEL .................................................................................................................................................... 120 3.9. ......................................................................................................................................... 42 Figura 5 – Relação ente COBALTO ................................................................................................................................................. 120 3.10. tenacidade e resilência num aço macio e num de alta resistência................................... 43 Figura 6 – Relação ente ANTIMÓNIO ............................................................................................................................................ 120 3.11. tensão e deformação em função da percentagem de carbono. ........................................ 45 Figura 7 – Relação BISMUTO ................................................................................................................................................ 120 3.12. PRATA figurativa entre dimensões de uma peça e a sua esbelteza. .................................................... 47 Figura 8 – Exemplo .................................................................................................................................................... 121 3.13. OURO de um caso de perda de equilíbrio por esforço axial de compressão. ................................... 47 Figura 9 – Provete de ..................................................................................................................................................... 121 3.14. PLATINA ensaio mecânico de resistência. ......................................................................................... 48 Figura 10 – Provete ................................................................................................................................................. 121 3.15. IRÍDIO preparado para ensaio de resistência. .................................................................................... 48 Figura 11 –
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