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Aula sobre metais, vidros e plásticos
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MATERIAIS DE CONSTRUO
METAIS, PLSTICOS E VIDROS
Prof. Camila Vieira
Curso de Arquitetura e Urbanismo
Campus Arapiraca
METAIS
O uso dos metais na Arquitetura
Devido sua plasticidade, podem ser transformados em peas decorativas, elementos estruturais,
portas, esquadrias, pisos, grades, etc...
Os metais usados na arquitetura so ao e alumnio.
Propriedades Gerais dos Metais na Arquitetura
Resistncia mecnica relativamente alta
Ductibilidade
Dureza
Brilho
Baixa resistncia eltrica
Alta condutibilidade trmica
Principais
Propriedades
Propriedades Gerais dos Metais na Arquitetura
Principais Usos
Materiais estruturais
Condutores eltricos
Materiais de acabamento
Materiais de proteo
Alumnio
O alumnio d forma s esquadrias, janelas, portas, coberturas e fachadas; no sendo utilizado como
elemento estrutural em funo de seu custo elevado e de sua baixa capacidade de sustentao.
Alumnio
A principal vantagem do alumnio est no fato de ele no enferrujar, e, portanto, estar livre de
problemas com a umidade e maresia. Por isso, esse material muito usado em esquadrias, portas
portes e grades, dispensando tratamentos especiais, mesmo no litoral.
Alumnio
Diferentemente dos metais ferrosos, que degradam com o oxignio do ar presente no meio ambiente,
o alumnio um dos metais que mais reagem com o oxignio, ocorrendo na sua superfcie uma
oxidao natural que forma uma pelcula no prprio metal, o xido de alumnio.
Essa camada isola o metal do contato com o oxignio, tornando-o extremamente resistente
corroso. O xido de alumnio uma substncia resistente ao da gua e impermevel ao
oxignio, protegendo o metal. Quando a camada retirada por qualquer procedimento, ela se
forma novamente.
Alumnio
Laminados e Extrudados
Normalmente o alumnio usado em construo na forma de laminados e extrudados.
Os laminados podem ser lminas, que tm menos de 6 mm de espessura, ou chapas, que tm mais
de 6 mm.
Alumnio
Laminados e Extrudados
Os extrudados so de trs tipos: slidos, tubulares e semi-tubulares. Tambm podem ser fabricados
em forma de fios, barras redondas, quadradas ou chatas.
Alumnio
Acabamento das superfcies
Normalmente, o acabamento das superfcies no tem funo protetora, porque para isso basta a
camada natural de xido. O acabamento mais embelezador que protetor.
Acabamento mecnico: so processos para alterar a textura ou polimento liso iniciais, tais como os
acabamentos martelado, mate, raiado ou acetinado.
Alumnio
Acabamento das superfcies
Limpeza: trata-se de lavagem simples ou qumica, com a finalidade de tirar manchas do metal.
Tratamento qumico: imerso em solues de carbonato de sdio ou cromato de potssio para
aumentar a camada de xido.
Polimento qumico: tem a finalidade de aumentar a reflexo e brilho.
Alumnio
Acabamento das superfcies
Anodizao: d maior proteo, aumenta o brilho, a reflexo e a resistncia aos ataques qumicos.
Ao
A utilizao do ao em sistemas construtivos vai alm da linguagem esttica de expresso marcante. A
reduo do tempo de construo, a racionalizao no uso de materiais e da mo-de-obra, alm do
aumento da produtividade.
So trs os tipos de ao disponveis no mercado: o carbono, o cortain, e o galvanizado. A
diferena entre eles est no tratamento anticorrosivo de cada um, que determina tambm a funo
a que esto aptos.
Ao
Alm de esquadrias em geral, o ao est presente tambm na estrutura, seja na forma de vergalhes
- o esqueleto do concreto armado - ou como colunas, pilares e vigas que podem ou no ser
combinadas com alvenaria ou concreto.
Ao
Mais resistente, o ao galvanizado possui a mesma composio qumica do carbono, mas revestido
por uma camada de zinco. usado especialmente em calhas para coleta dgua e alguns tipos de
tubulao. O ao galvanizado aceita pintura desde que seja aplicado um fundo que permita a
aderncia da tinta.
Ao
O ao do tipo cortain um pouco mais caro que o ao comum. Mais bonito, com aspecto patinado e
envelhecido e cor acobreada, ele pode ser deixado aparente ou apenas receber pintura decorativa.
O ao cortain dispensa o uso de produtos protetores, a no ser quando localizado no litoral, onde
est sujeito a ao da maresia. Mesmo assim, sofre apenas 1/3 da corroso provocada no ao comum
pelas mesmas condies.
PLSTICOS
DEFINIO
Pode-se considerar como plstico os materiais artificiais formados pela combinao do carbono
com oxignio, hidrognio, nitrognio e outros elementos orgnicos ou inorgnicos que, embora
slidos no seu estado final, em alguma fase de sua fabricao apresentam-se sob condio de
lquidos, podendo, ento, ser moldados nas formas desejadas.
DEFINIO
Existem vrios processos para a obteno da forma desejada: moldagem por compresso, por
transferncia, por injeo, por extruso, etc.
Todos os mtodos, no entanto, se baseiam sempre na aplicao de calor de presso, juntos ou
independentemente.
CLASSIFICAO
Termoplsticos
So aqueles que amolecem quando aquecidos, sendo ento moldados e posteriormente
resfriados. No entanto, no perdem suas propriedades neste processo, podendo ser novamente
amolecidos e moldados.
Polietileno;
Nilon;
PVC;
PVA;
Acrlicos.
CLASSIFICAO
Termofixos
Nestes, o processo de moldagem resulta da reao qumica irreversvel entre molculas do
material, tornando-o duro e quebradio, no podendo ser moldado outra vez.
Polister;
Resina epxi;
Resina alqumica.
CLASSIFICAO
Elastmeros
So um grupo parte, assim chamados por apresentarem grande elasticidade, sendo, tambm,
denominados borracha sinttica.
Neoprene;
Polisiloxano (silicones);
isobutileno-isopreno (butyl)
PROPRIEDADES
pequeno peso especfico
isolantes eltricos
possibilidade de colorao como parte integrante do material
baixo custo
facilidade de adaptao produo em massa e processos industrializados
imunes corroso
OS PLSTICOS NA CONSTRUO
Cloreto de Polivinila (PVC)
Tem o maior nmero de utilizaes na construo devido, principalmente, ao seu baixo custo.
obtido a partir do acetileno e cloreto de hidrognio.
Seu maior uso na fabricao de tubulaes de gua, esgoto e eletricidade. Tambm usado em
peas como chuveiros, sifes, vlvulas, junes, etc.
Vantagens sobre as canalizaes metlicas: baixo preo, facilidade de manuseio, imunidade
ferrugem e economia de mo-de-obra.
OS PLSTICOS NA CONSTRUO
Tipos de PVC
De presso: para redes adutoras.
Pesado: para instalaes prediais e que pode ser rosqueado.
Leve: de menor espessura, para pequenas presses e
que deve ser colado.
OS PLSTICOS NA CONSTRUO
Telhas de PVC
Podem ser fabricadas em comprimentos de at 20m, translcidas ou opacas, e em diversas cores,
que fazem variar o coeficiente de transmisso luminosa.
OS PLSTICOS NA CONSTRUO
PVC usado na eletrotcnica
Substitui a borracha isolante na maioria das aplicaes, com espessuras bem menores.
O PVC usado notadamente em isolamentos por sua pequena absoro de umidade.
OS PLSTICOS NA CONSTRUO
Poliestireno
Material de largo emprego. D superfcies brilhantes e polidas. Resiste pouco ao calor e
quebradio devido sua pouca flexibilidade.
Existe um tipo mais aperfeioado, que o poliestireno de alto impacto, com o qual so feitas
algumas conexes de material sanitrio e assentos de vasos sanitrios.
OS PLSTICOS NA CONSTRUO
Poliestireno Expandido (Isopor)
extremamente leve e faclimo de ser trabalhado.
Proporciona timos resultados quando aplicado em sanduches de painis para paredes
divisrias, decorao, forros, isolamento acstico e trmico.
Deve ser usado em chapas com espessura maior que 20 mm, a fim de garantir suas propriedades
isolantes.
OS PLSTICOS NA CONSTRUO
Acrlicos
Tm o nome cientfico de polimetacrilato de metila, sendo obtidos a partir do cido metacrlico e
do lcool metlico.
So plsticos nobres, de qualidades ticas e aparncia semelhantes ao mais fino vidro.
OS PLSTICOS NA CONSTRUO
Acrlicos
Os acrlicos de contextura leitosa so usados principalmente em aparelhos de iluminao, pela
perfeita difuso luminosa que proporcionam. So usados em decorao com paredes divisrias e
em substituio ao vidro, principalmente em portas para box.
OS PLSTICOS NA CONSTRUO
Resinas Epxi
So dos mais novos e versteis plsticos. So formados de epicloridrina e bisfenol, matrias
obtidas do gs natural.
Esto sendo aplicados, principalmente, como revestimentos, por sua dureza e resistncia
abraso e como adesivos de alta resistncia para concreto.
OS PLSTICOS NA CONSTRUO
Finalidades das Resinas Epxi
Adesivos: fazer com que o material atinja sua resistncia prpria para uso em uma hora,
apresentando excelente resistncia qumica, alta capacidade de liga e resistncia final muito
elevada.
Selante: para uso com todos os materiais de construo, possuindo durabilidade e elasticidade
muito maiores do que os materiais usuais, como betume e outros termoplsticos.
OS PLSTICOS NA CONSTRUO
Finalidades das Resinas Epxi
Revestimentos: oferecer excelente resistncia abraso. So recomendadas especialmente para
preservao de paredes de reservatrios em contato com agentes qumicos agressivos.
Pavimentao: empregadas como antiderrapantes em locais onde no se deseja um acrscimo
substancial de peso na estrutura, como em pontes, por exemplo.
VIDROS
Caractersticas Gerais e Propriedades dos Vidros
O vidro uma substncia inorgnica, amorfa e fisicamente homognea, obtida por resfriamento de
uma massa em fuso que endurece pelo aumento contnuo de viscosidade at atingir a condio de
rigidez, mas sem sofrer cristalizao.
Definio
Caractersticas Gerais e Propriedades dos Vidros
Vitrificante: slica, introduzida na forma de areia (70 a 72%);
Fundente: sob forma de carbonato ou sulfato (14%);
Estabilizante: calcrio (10%)
Vrios outros xidos: alumnio e magnsio melhoram as propriedades fsicas do vidro, como a
resistncia ao dos agentes atmosfricos;
xidos metlicos para a colorao da massa.
Composio
Introduo
Introduo
Alguns historiadores julgam que o primeiro vidro produzido pelo homem veio da Sria a 3000 a.C.,
outros apontam o Egito, cerca de 2500 anos a.C.;
At 1500 a.C., o vidro tinha pouco utilidade prtica e era usado principalmente como adorno;
Por volta de 300 a.C., foi descoberta a tcnica do sopro. A partir da, ficou mais fcil a obteno de
frascos e recipientes em geral;
Os romanos foram os primeiros a inventar e usar o vidro em janelas.
Propriedades Fsicas
Na escala de Mohs, o vidro tem dureza 6.5, menor que o quartzo que tem dureza 7.
Dureza
16 vezes mais resistente que o granito.
Resistncia abraso
Propriedades Mecnicas
O vidro um material perfeitamente elstico: nunca apresenta deformao permanente. No entanto
frgil, ou seja, submetido a uma flexo crescente, parte sem apresentar sinais precursores.
Elasticidade
Depende de:
Durao da carga: para cargas permanentes a resistncia trao diminui em cerca de 40%;
Umidade: diminui em cerca de 20%;
A resistncia diminui com o aumento da temperatura;
Estado da superfcie, funo do polimento;
Corte e estado dos bordos.
Resistncia trao
Propriedades Mecnicas
muito elevada, cerca de 1000 MPa. Em termos prticos, significa que para quebrar um cubo de 1cm
de lado, a carga necessria ser da ordem das 10 toneladas.
Resistncia compresso
A resistncia ruptura por flexo da ordem de:
40 MPa para vidro recozido polido;
120 a 200 MPa para um vidro temperado;
Resistncia flexo
Propriedades
O vidro conserva ainda a estrutura e muitas propriedades de um lquido :
No poroso: o que o torna um material higinico para embalagens.
Transparncia: ideal para a utilizao em janelas, pois d passagens luz, mas no s
intempries.
Trabalhvel a quente: permite obter uma grande variedade de formatos.
mau condutor de calor e eletricidade: permite a sua utilizao como isolante trmico e eltrico.
100% reciclvel: no processo de reutilizao no h perda de seus componentes.
Produo do vidro
A mistura de areia com os demais componentes do vidro dirigida at o forno de fuso atravs de
correias transportadoras. Com temperatura de at 1.600C, a composio fundida, afinada e
condicionada termicamente, transformando-se numa massa pronta para ser conformada numa folha
contnua.
Estgio 1 : Forno de Fuso
Produo do vidro
A massa derramada em uma piscina de estanho lquido, em um processo contnuo chamado "Float
Bath"(Banho Float). Devido diferenas de densidade entre os materiais, o vidro flutua sobre o
estanho, ocorrendo um paralelismo entre as duas superfcies.
Estgio 2 : Banho Float
Produo do vidro
Em seguida, a folha de vidro entra na galeria de recozimento,
onde ser resfriada controladamente at aproximadamente
120C e, ento, preparada para o corte.
Estgio 3 : Galeria de Recozimento
Antes de ser recortada, a folha de vidro inspecionada por um
equipamento chamado "scanner", que utiliza um feixe de raio
laser para identificar eventuais falhas no produto. Caso haja
algum defeito decorrente da produo do vidro, ele ser
automaticamente refugado e posteriormente reciclado.
Estgio 4 : Inspeo Automtica
Produo do vidro
O recorte realizado em processo automtico e em dimenses pr-programadas. As chapas de vidro
so empilhadas automaticamente e pacotes prontos para serem expedidos e armazenados.
Estgios 5, 6 e 7 : Recorte, empilhamento e armazenagem
Produo do vidro
Diferena entre Vidro e Cristal
O vidro e o cristal possuem praticamente a mesma composio qumica e resistncia mecnica. A
diferena est na aparncia e nas propriedades ticas.
O vidro possui ondulaes que so visveis numa instalao, especialmente os de grossa espessura (8
ou 10 mm). Essas ondulaes produzem distores nas imagens.
O cristal no possui ondulaes superficiais, tem menor percentagem de defeitos e no produz
distores de imagens, devido ao paralelismo de suas faces.
O cristal um vidro com caractersticas notveis de brilho e transparncia, sendo adequado para a
fabricao de taas, vasos, etc. Seu brilho consequencia do chumbo, que aumenta muito o ndice de
refrao do vidro.
Diferena entre Vidro e Cristal
O Vidro na Arquitetura
Aplicaes na arquitetura: janelas, portas, divisrias, elemento decorativo, fachadas, etc. Na forma de
chapas, placas, blocos e fibras.
Tipos de Vidros
Tipos de Vidros
Vidro impresso
Este tipo de vidro surgiu quando se desenvolveu o processo pelo qual o vidro emerge do forno e passa
atravs de dois rolos, um dos quais possui um desenho gravado na superfcie.
Tipos de Vidros
Vidro impresso
Sua utilizao destinada a locais ou situaes que necessitem de privacidade sem comprometer a
quantidade de luz que o vidro deixa passar.
A facilidade de manuteno e limpeza so pontos a ter em conta quando da escolha do vidro.
muito usado em portas, janelas, divisrias, fachadas e casas de banho.
Vidro impresso
Vidro impresso
Vidro impresso
Vidro impresso
Tipos de Vidros
Vidro plano polido
um vidro transparente cujas faces so polidas e sem distoro de viso, isto , possvel ver os
objetos atravs dele, ou refletidos pela sua superfcies em qualquer ngulo.
Diferencia-se do vidro plano liso pela perfeio das suas superfcies polidas isentas de ondulaes,
permitindo uma viso indeformada dos objetos atravs dele.
Vidraa: envidraamento fino, vitrinas e mostrurios;
Selecionado: espelhos, pra-brisas e vidraas especiais;
Espelhamento: espelhos de luxo e decorao
Tipos de Vidros
Vidro colorido ou Termo-absorvente
Alm do aspecto esttico, podem reduzir o consumo energtico de uma construo. Estes vidros
reduzem a energia radiante transmitida pelo sol, quer refletindo a radiao solar antes de entrar na
habitao, quer absorvendo-a no corpo do vidro.
O vidro polido com colorao bronze permite a passagem de apenas 52% da energia solar, enquanto
que o vidro verde deixa passar 61% e o vidro incolor 83%.
Tipos de Vidros
Vidros de segurana
O vidro de segurana, perante uma fratura, no produz fragmentos que possam causar danos s
pessoas.
Divide-se em: laminado, temperado e aramado.
Vidros de segurana
Segundo a NB-226, obrigatrio o uso de vidros de segurana
nos seguintes casos:
balaustradas, parapeitos e sacadas;
vidraas no verticais sobre passagens;
clarabias e telhados;
vitrines;
vidraas que do para o exterior, sem proteo adequada, at
0,10m do piso, no caso de pavimentos trreos e 0,90 m do piso,
para os demais pavimentos.
Tipos de Vidros
Vidro Aramado
No processo de fabricao o vidro em fuso passa atravs de um par de
rolos junto com uma malha metlica, de tal modo que a mesma fique
posicionada no centro do vidro.
Sua principal caracterstica a resistncia ao fogo, sendo considerado um material anti-chama. Reduz o
risco de acidentes, pois, caso quebre, no estilhaa, e os fragmentos mantm-se presos tela metlica.
resistente corroso, no se decompe, nem enferruja.
Tipos de Vidros
Vidro Aramado
Pode ser encontrado transparente, colorido, com diversos tipos de acabamento superficial e malhas
metlicas hexagonais e em forma de losango.
Pode ser usado em portas corta-fogo, janelas, dutos de ventilao vertical e passagens de sada de
incndio. Tambm recomendado em locais sujeito a impacto ou onde a queda de lascas de vidro
represente risco ao usurio: peitoris, sacadas, divisrias e coberturas.
Tipos de Vidros
Vidro Temperado
Tem sua resistncia aumentada pela tmpera, um processo que consiste em aquecer o material a uma
temperatura crtica e depois resfri-lo rapidamente.
A tmpera no vidro produz um sistema de tenses que aumenta a resistncia, induzindo tenses de
compresso na sua superfcie. O vidro tem grande resistncia compresso e baixa resistncia
trao.
Tipos de Vidros
Vidro Temperado
So indicados para locais sujeitos a impactos, choques trmicos ou utilizao sob condies adversas,
que requeiram resistncia mecnica.
So utilizados em locais onde o projeto requer o mximo de transparncia, com um mnimo, ou mesmo
ausncia, de estruturas horizontais ou verticais de sustentao: fachadas de edifcios, divisrias, portas,
boxes para banheiros, vitrines, tampos de mesa, etc.
Tipos de Vidros
Laminado
Consiste em duas ou mais lminas de vidro fortemente interligadas, sob calor ou presso, por uma ou
mais camadas de polivinil butiral (PVB), resina muito resistente e flexvel, ou outra resina aprovada.
Em caso de quebra, os fragmentos ficaro presos ao butiral, minimizando o risco de laceraes ou
queda de vidros.
So excelentes filtros de raios ultravioleta, reduzindo 99,6% ou mais a transmisso desses raios.
Tipos de Vidros
Laminado
Tipo Espessura
(mm) Vidros PVB
Dimenses
mximas de
fabricao
(cm)
Laminado
Simples
6, 7, 8, 9 ou
10
Incolor
Verde
Bronze
Cinza
Termorefletor
Incolor
Azul
Verde
Bronze
Cinza
Branco
300 x 190
Laminado
mltiplo At 60
Incolor
Verde
Bronze
Cinza
Termorefletor
Incolor
Azul
Verde
Bronze
Cinza
Branco
100 x 200
Tipos de Vidros
Tipo Uso
Laminado Simples
Locais onde se queira evitar o risco de queda de lascas de vidro ou
laceraes, bem como penetrao de objetos.
Pode-se reduzir a carga trmica do ambiente com o PVB colorido.
Fachada de edifcios, paredes divisrias, portas, parapeitos, vitrines,
clarabias, etc
Laminado mltiplo
Caso de severas exigncias de segurana, tais como pra-brisas e
janelas de carros blindados, visores de cabines de vigilncia, torres
de segurana, coberturas, etc.
Indicado para reas sujeitas a nveis elevados de rudos.
FIM DA AULA