Metais

Páginas: 16 (3954 palavras) Publicado: 14 de julho de 2014
PROPRIEDADES, PRODUÇÃO E USO DOS METAIS EM ENGENHARIA CIVIL
I – OS METAIS NA CONSTRUÇÃO CIVIL
1. DEFINIÇÕES
Definiremos metais de duas maneiras:
Quimicamente
Metais são elementos que sempre ionizam positivamente.
Na prática
São elementos de características próprias quanto a forjabilidade, brilho, opacidade,
condutibilidade, etc.
Os metais aparecem na natureza em estado livre ou, maiscomumente, como compostos.
Os minérios são as substâncias portadoras de metais e, as partes não aproveitáveis, as
impurezas denominadas GANGAS. As minas são os locais onde se encontram as jazidas,
na extensão concedida e delimitada pelo governo federal. Todos os serviços de mineração
são controlados pelo Código de Minas, sendo proibida qualquer exploração que não seja
supervisionada peloMinistério de Minas e Energia.
2. OBTENÇÃO DOS METAIS
Geralmente, obedece a duas fases: a Mineração e a Metalurgia. Na mineração temos a
colheita do minério que pode ser feita a céu aberto ou subterrâneas, a ferro ou a fogo
(mecânica ou com explosivos), e a concentração (purificação), que pode ser feita com
processos mecânicos ou químicos.
Os principais processos mecânicos são a trituração, aclassificação, a levigação (água
corrente, o metal mais pesado afunda e a ganga escoa), a flotação (se a ganga é mais
pesada, faz-se a agitação do minério em mistura de água e óleo, o metal sobe com a
espuma), a separação magnética, a lavagem e outros.
Como principais processos químicos temos a ustulação (aquecimento sob forte jato de ar) e
a calcinação (aquecimento sob fogo direto).
Na metalurgiao metal puro é extraído do minério por um dos seguintes processos: redução,
precipitação química ou eletrólise. O processo de redução mais comum é o feito com
carbono e óxido de carbono a altas temperaturas, em fornos, e do qual resulta o metal puro
ou quase puros, em estado de fusão. O processo de precipitação simples usa alguma
reação química da qual resulte o metal puro. O processoeletrolítico só pode ser empregado
em minérios que possam ser dissolvidos na água. A eletrólise é usada também para
purificação (refino) de metais por algum dos processos anteriores.
2.1
Principais Minérios
• Bauxita (óxido) O2Al2(HO)2 ou Al2(HO)2, da qual o aluminato é extraído por eletrólise.
• Galena (sulfeto) PbS, do qual o chumbo é extraído por fundição redutora.
• Calcosina (sulfeto) Cu2S
1 • Cuprita (óxido) Cu2O
• Calcopirita (sulfato) Cu2S – Fe2S3
• Malaquita e azurita (carbonatos)

Minérios dos quais
o cobre é extraído
por calcinação e fusão.

• Cassiterita (dióxido) SnO2, da qual é extraído o estanho.
• Blenda (sulfato) ZnS
• Calamina (silicatos)
• Smithsonina (carbonato)

Minérios dos quais
é extraído o zinco.

• Siderita (Co3Fe), cor cinza com matizesamarelas, contém 30 a 42% de ferro.
• Magnetita (Fe3O4), cor preta, contém 45 a 70% de ferro.
• Hematita (Fe2O3), cor vermelho escuro, contém 50 a 60% de ferro.
• Limonita (2Fe2O3 – 3H2O), cor parda, 20 a 60% de ferro.
• Pirita (SFe), que é minério de enxofre, onde o ferro é subproduto.

3. LIGAS
Liga é a mistura, de aspecto metálico e homogêneo, de um ou mais metais entre si ou com
outroselementos. Deve ter composição cristalina e comportamento com metal. Geralmente
as ligas tem propriedades mecânicas e tecnológicas melhores que as dos metais puros.
Para a construção civil são importantes as seguintes propriedades:
3.1
Aparência
• sólidos a temperaturas ordinárias
• porosidade não aparente
• brilho característico, que pode ser aumentado por polimento ou tratamento químico.
3.2Densidade
• varia bastante de uma liga para outra. Geralmente vai de 2,56 a 11,45 sendo que a platina
atinge 21,30.
3.3
Dilatação e Condutividade Térmica
A título de comparação, apresentamos os coeficientes de dilatação seguintes:
• concreto:

0,01 mm/m/ºC

• vidro:

0,08 mm/m/ºC

• metais:

0,10 a 0,03 mm/m/ºC

A ordem decrescente começa com o zinco, segue com o chumbo,...
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