• Conhecido das civilizações: egípcia,
babilônica e assíria, caracterizou um período
da pré-história;
• Resultante da mineração do ouro, prata,
bronze e cobre
• Metal: diferente da química, baseia-se em
atributos característicos como brilho típico,
opacidade, condutibilidade térmica e
elétrica, dureza, forjabilidade e outros.
• Minério é o metal livre ou composto por
impurezas - encontrado na natureza
concentrado em jazidas.
• Mineração: é a extração do minério, feita por
meio da colheita (a céu aberto ou
subterrânea) e a concentração (purificação e
separação do minério rentável) – por
processo mecânico ou químico.
• Mineração: É controlada pelo Código de
Minas – Ministério de Minas e Energia.
• Metalurgia: o metal puro é extraído do
minério, normalmente pelo processo de
redução – altas temperaturas, resultando no
metal puro ou quase puro - estado de fusão.
• Metalurgia do Ferro: do grego sideros (ferro)
e ergo (trabalho), ou seja, produtos feitos
com ferros e suas ligas = Siderurgia;
• Ferro: metal de maior aplicação na
construção civil;
• Permite vencer grandes vãos com peças
delgadas e leves, devido seu elevado módulo
de resistência;
• É usado PURO ou em LIGAS (mistura de um
ou mais metais ou outros elementos)
• Usado também por seus COMPOSTOS, na
indústria das tintas ou para reforçar outros
materiais como o concreto armado;
MINÉRIOS
• Apresentam-se sob a forma de carbonatos,
óxidos ou sulfetos;
Siderita •Carbonato •30 a 42% ferro
Magnetita •Óxido •Imã natural •45 a 70% ferro
MINÉRIOS
• Apresentam-se sob a forma de carbonatos,
óxidos ou sulfetos;
Limonita •Óxido
•Imã natural •20 a 60% ferro
Pirita •Sulfeto •Minério de Enxofre •Tem o ferro como subproduto
MINÉRIOS
• Apresentam-se sob a forma de carbonatos,
óxidos ou sulfetos;
Hematita •Óxido •50 a 60% ferro
FERRO:
• Composto por carbonatos, óxidos e sulfetos
provenientes da siderita, magnetita, hematita,
pirita e limonita, sendo que, o principal
minério utilizado é a hematita.
AÇO:
• Composto pelo ferro por meio de liga
metálica com aproximadamente 98,5 % de
ferro, 0,5 a 1,7 % de carbono e traços de
silício, manganês e outros
PRODUTORES
• Maiores produtores de minério de ferro:
Brasil Austrália China
• Brasil: 2º lugar na produção mundial – 22%,
principalmente em Minas Gerais (67%) e Pará
(29,3%)
MINERAÇÃO DO FERRO
• Geralmente feita a céu aberto;
• Inicia-se com uma passagem por britadeira,
seguida de classificação por tamanho;
• O mineral é lavado com jato de água para
eliminação de argila, terra, etc.;
• Para entrarem no alto forno passam pela
aglutinação e formarem pedaços maiores;
Goela
CUBA
VENTRE
CADINHO
ALTO FORNO
• Entrada pela
Goela;
• Passa pela Cuba
com paredes
duplas de alta
resistência;
• Extração do
produto pelo
Cadinho;
• 20 a 35 m altura;
MOLDAGEM
• Saído do forno, o metal é levado por caçambas
transportadoras às lingoteiras, que são moldes
onde os metais tomam forma de blocos;
• Extrusão: usados para a fabricação de fios,
barras, blocos e chapas, onde o lingote é
refundido e forçado a passar por orifícios com a
forma desejada e esfriado;
• Na laminação, o metal é levado ao rubro e
forçado a passar por cilindros giratórios com
espaçamento cada vez menor. Assim podem-se
obter: chapas, barras redondas, perfis especiais
(T, I, L, U, H), trilhos, etc.;
FUNDIÇÃO
• Feito em fôrmas da peça desejada;
• Utilização de moldes de madeira, metálicos,
refratários, dentre outros, na forma desejada;
Ferro Gusa
• Ferro obtido diretamente do alto-forno;
• Impuro e com alto teor de carbono;
• Ao solidificar formam moldes – “pães de gusa”;
• Passam por nova fundição refinando-se, mas
ainda com impurezas – ferro de segunda fusão;
Ferro Gusa
• Conforme o teor de carbono e a velocidade de
resfriamento, pode ser:
- Ferro branco: duro e quebradiço, resistente
ao desgaste;
- Ferro cinzento: usado para grandes peças
que sofrem esforços de compressão;
DESCRIÇÃO GERAL
• Aço doce: teor de carbono menor que 0,2%;
• Aço ao carbono: teor de carbono de 0,2% a
1,7%;
• Ferro fundido: teor de carbono entre 1,7% e
6,7%.
DESCRIÇÃO GERAL
• Ferro fundido distingue do aço doce por não
ser forjável;
• O aço distingue do ferro por ser mais duro,
admitir têmpera, ser mais fusível e
quebradiço, diferença no teor de carbono e
adição de outros elementos como o
manganês e silício.
AÇO COMUM
• Menor ductibilidade (distender ou comprimir
sem rompimento) que o ferro fundido;
• Mais duro, mais maleável e mais flexível;
• Bom para receber tratamento térmico;
• Funde entre 1.500 e 1.600ºC;
• Coeficiente de ruptura variável: 40-65 kg/mm²
à tração e de 60-80 kg/mm² à compressão;
• Estruturas em aço (perfis, vigas, pilares, etc.),
ferragens, estruturas para concreto armado,
etc.
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO
• Nos Aços, varia muito conforme o tratamento
e a composição;
RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO
• Também depende do tratamento e a
composição, mas apresenta alta flambagem,
o que os torna contra indicados para peças
esbeltas como barras ou perfis para este tipo
de esforço;
RESISTÊNCIA AO DESGASTE
• É alta, principalmente quando se adotam ligas
apropriadas;
RESISTÊNCIA AO IMPACTO
• É alta, porém depende do tipo de aço;
CORROSÃO
• Ferro e Aço, são muito atacados pela corrosão
(gases, água, cloretos e nitratos);
• No aço utilizado para concreto armado, deve-
se tomar cuidado com certos aditivos, com
base em SO2, cloreto de cálcio e substâncias
sulfurosas;
• Pode-se buscar meios anti-corrosivos ou
retardantes de corrosão de acordo com a
aplicação e tipo de material que será usado.
FADIGA
• De particular importância no caso dos aços;
• Levada em consideração principalmente no
caso de pontes e peças que recebem vibração
transmitidas por máquinas, vento ou água.
AÇO INOXIDÁVEL
• Maior resistência à corrosão, possuem níquel,
cromo e menos carbono;
• Usados em placas metálicas para
revestimentos, telas, telhas, perfis, chapas, etc.
CHAPAS GALVANIZADAS
• Chapa fina de aço revestida com zinco;
• A galvanização é feita emergindo a chapa em
um banho de zinco fundido ou eletroliticamente;
• Lisas ou onduladas com espessuras que
variam de 0,3 mm a 3,40 mm.
FOLHA-DE-FLANDRES
• Vulgarmente chamada de lata;
• Chapa fina de aço coberta por leve camada de
estanho para não oxidar;
• Ótima resistência à agentes químicos,
soldabilidade e boa aparência;
CHAPA FINA A FRIO
• Ferro fundido liso (preta) com espessuras de
0,3 a 2,65 mm, larguras de 1,0 a 1,5 m e
comprimentos de 2,0 a 3,0 m;
• Usos: esquadrias, dobradiças, portas e marcos.
CHAPA FINA A QUENTE
• Fundida, lisa a quente (preta) com
espessuras de 1,2 a 5,6 mm;
• Usos: edificações com estruturas metálicas
leves, terças e vigas;
Perfis U Perfis I
CHAPA GROSSA
• Fundida, lisa (preta) com espessuras de 6,3 a
102 mm com larguras de 1,0 a 3,8 m e
comprimentos de 6 a 12 m;
• Estruturas para perfis soldados para vigas,
colunas ou estacas;
PERFIL LAMINADO ESTRUTURAL
• Aço ao carbono, laminado e apresentado na
forma de barras redondas, quadradas,
retangulares, com perfis em L, T, H, U, etc.;
• São finos, de até 2 polegadas e grossos.
Variam de altura de 80 mm a 200 mm com
comprimentos de 6,9 m a 12 m;
PERFIL LAMINADO ESTRUTURAL
• Os perfis utilizados para estruturas,
normalmente são fabricados para resistências
a tração de 38,67 a 56,25 kg/mm² (qualidade
comercial) e 42,19 a 52,73 kg/mm² para
pontes, edifícios e grandes estruturas.
• Usos: usado para estruturas metálicas em
geral, além de serem usadas para caixilhos e
grades.
TUBO ESTRUTURAL DE AÇO
• 6 m de comprimento;
• Retangular, quadrado ou circular;
• Usos: elementos estruturais e treliças
especiais.
PERFIL DE CHAPA DOBRADA
• Estruturas leves, Terça, vigas de fechamento e
esquadrias em geral.
• U, L e C.
FIOS E BARRAS REDONDAS PARA
CONCRETO ARMADO
• Barras: segmentos retos com comprimento
entre 10-12 m;
• Fios: diâmetro inferior a 12 mm em rolos;
FIOS E BARRAS REDONDAS PARA
CONCRETO ARMADO
De acordo com o processo de fabricação:
• Classe A: barras e fios laminados a quente e
lisas;
• Classe B: são barras e fios encruadas por
deformação a frio, são torcidas ou com mossas
• NBR 7480:2007
ARAMES E TELAS DE AÇO
• Finos fios de ferro laminado, galvanizados ou
não;
• Vendidos em rolos com bitolas de 0,2 a 10 mm;
• Arame recozido (queimado): usado para
amarrar barras de armaduras para concreto
armado;
• Telas são malhas fortes de arame, usadas em
armações de estruturas de concreto e
alambrados.
TUBOS DE AÇO PARA ENCANAMENTOS E
ACESSÓRIOS
• Tubos pretos, laminados a quente e usados
para esgoto ou gás;
• Tubos de aço galvanizado variam suas bitolas
de 1/8” a 8”, com comprimentos variados.
ELETRODUTOS / PREGOS / PARAFUSOS /
REBITES
• Tubos pretos, laminados a quente e usados
para esgoto ou gás;
• Tubos de aço galvanizado variam suas bitolas
de 1/8” a 8”, com comprimentos variados.
Bibliografia básica:
BAUER, L.A.F. Materiais de Construção volume 2.
5ª. ed. São Paulo: LTC, 2007.
YAZIGI, W. A técnica de edificar. São Paulo: PINI:
Sinduscon – SP, 1998.
Material didático preparado por Roseli A. do Valle – Arquiteta e Urbanista, Mestranda em
Engenharia Urbana pela UEM - [email protected]