Metais, Vidros e Plásticos

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


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


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.


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.


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.


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.


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.


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.


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.


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.


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.


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.


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

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

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Metais, Vidros e Plásticos