Aços Para Concreto

Jos de A. Freitas Jr. |Materiais de ConstruoAos
Materiais de Construo( TC-030)
AOS PARA CONCRETO
Prof. Jos de Almendra Freitas Jr.freitasjose@terra.com.br
Ministrio da EducaoUniversidade Federal do ParanSetor de TecnologiaDepartamento de Construo Civil

AOS PARA CONCRETO
Concreto ArmadoLambot e Monier
Frana, a partir de 1849
Concreto ProtendidoDhring, Koenen e MrschAlemanha, a partir de 1888
Canoa de Lambot
Eugne Freyssinet- 1930

TECNOLOGIA DO CONCRETO ARMADO
Concreto resiste muito mais compresso que trao;
Os dois materiais tem coeficientes de dilatao trmica semelhantes (temperatura ambiente);
H uma afinidade qumica entre os dois materiais gerando aderncia considervel;
O pH naturalmente elevado da pasta de cimento passiva a armadura.

AOS PARA CONCRETOTERMOS E MEDIDAS USADOS EM ENGENHARIA
Tenso ( )Fora por unidade de rea, expressa em MPa
(antigamente kgf/cm ou kgf/mm2, 1 MPa = 10 kgf/cm = 0,1 kgf/mm2)
Compresso
=Trao
A N
(P.Helene)

Cisalhamento - esforo cortante numa determinada seo. o resultado de tenses tangenciais.
Cisalhamento
(P.Helene)

Protenso - Introduo de uma tenso de compresso a uma pea de concreto, atravs de um
ou mais cabos de ao tracionados.
Protenso
(P.Helene)

(
P
.
H
e
l
e
n
e
)
= / E
Deformao () o efeito da tenso. Expressa em (cm/cm), ou em % do comprimento inicial.
A deformao pode ser elstica ou plstica. Plstica irreversvel, elstica reversvel, desaparece quando a
tenso removida.
= / tg

Mdulo de Elasticidade, de Youngou, de Deformao Longitudinal - (E)
o quociente entre a tenso aplicada e a deformao elstica resultante. Expresso em MPa.
E= tg E= / (P.Helene)

Ductilidade - a deformao plstica total at o ponto de ruptura.
Pode ser medida por:
Estrico - reduo da rea da seo transversal, em %.rea inicial rea final
Estrico = x 100rea inicial
Alongamento - na ruptura tambm medido em %.Comprimento final Comprimento inicial
Alongamento = x 100Comprimento inicial

Estrico e AlongamentoEnsaio de trao
(adaptao de P.Helene)

Material Frgil = Pouco se deforma antes da ruptura. Obedece a Lei de Hooke at a ruptura.
Ex. : ferro fundido, concreto e vidro plano.
(P.Helene)

Material dctil com patamar de escoamento = Apresenta patamar de escoamento definido que caracteriza a tenso fy
denominada resistncia de escoamento do ao trao.Ex.: aos doces com baixo teor de carbono, classe A, como os
aos para concreto armado CA25 e CA50.
(P.Helene)

Material dctil sem patamar de escoamento = No apresenta patamar de escoamento definido. A deformao plstica que segue elstica no reversvel. A tenso fy convencional, de resistncia
de escoamento do ao trao corresponde a uma deformao plstica irreversvel de 0,2%. Ex.:Aos para concreto armado CA60.
(P.Helene)

(
P
.
H
e
l
e
n
e
)
FrgilEx.:Ferro fundido
Muito DctilEx.:Ouro
DctilEx.:ao CA25
AOS PARA CONCRETOMETAIS FRGEIS E DCTEIS
Ruptura dctil
(J.S.Coutinho)
Ruptura frgil

Dureza : Definida pela resistncia da superfcie do material penetrao.
Escala Brinell de dureza BHN (Brinell Hardness Number)
d=(d1+d2)/2

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1
(P.Helene)
Tenacidade : Medida da energia necessria para romper o material. Expressa em kgf/cm2.
Um material dctil com a mesma tenso de ruptura que um frgil mais tenaz, porque ir requerer uma maior energia para
romper-se.
2
(P.Helene)
A2 > A1 portanto o material 2 mais tenaz.

AOS PARA CONCRETOCOMPORTAMENTO QUMICO
Corroso: O pH do concreto protege o ao. Ausncia de cloro pH < 10,5 Presena de cloro corri sob qualquer pH Ao aumenta de volume em at 530%
(Granato- BASF)
Estdio do Morumbi- SPxidos e hidrxidos de ferroVolumes relativos
Fe2 100% (ferro)FeO 190% (xido de ferro)Fe3O4 210%Fe2O3 220% (xido frrico)Fe(OH)2 360% (hidrxido ferroso)Fe(OH) 3 420% (hidrxido frrico)Fe(OH) 3.3H2O 630%

AOS PARA CONCRETOCOMPORTAMENTO FSICO
Densidade = 7,85 kgf/dm
Dilatao trmica:s = 1,2.10-5 m /m.C concreto = 1,2x10-5 m/m.C
(vlido para temperaturas de 0 a 100C, acima o coeficiente do ao fica significativamente maior)
Condutibilidade trmica = 30 X maior que o do concreto

MICROESTRUTURA DOS METAIS
ATRAES INTERATMICAS
Ligao inica -
a mais simples e se explica pelo aparecimento de foras coulombianas (recebe e doa eltrons)
Ligao covalente -
tomos compartilham eltrons da ltima camada. A fora de ligao covalente evidenciada no diamante,
constitudo inteiramente por carbono.

ATRAES INTERATMICAS
Ligao metlicas -tomos com poucos eltrons de valncia estes podem ser
removidos com facilidade enquanto que os demais so firmemente ligados ao ncleo.
Estrutura formada por ons positivos e eltrons livres que desempenham o papel de ons negativos aparecendo portanto
foras eltricas coulombianas de atrao.
Movimento livre dos eltrons dentro da estrutura metlica forma o que chamado de nuvem eletrnica.
Eltrons livres do ao metal sua elevada condutibilidade eltrica e trmica.

ATRAES INTERATMICAS
Foras de van der Waals -
uma ligao secundria fraca, mas que tambm contribui para a atrao interatmica.
A maior parte das foras de van der Waals se origina de dipolos eltricos, que so conseqncia de uma
assimetria da molcula onde o centro de carga positiva no coincide com o centro de carga negativa originando o
dipolo.

ARRANJOS ATMICOS
Propriedades dos materiais dependem desse arranjo de tomos ou molculas.
Os arranjos so classificados em:
Estruturas moleculares - agrupamento de tomos.
Estruturas cristalinas - arranjo repetitivo de formas geomtricas de tomos.
Estruturas amorfas - distribuio dos tomos sem nenhuma forma de regularidade.

Nucleao durante a formao dos cristais no ao lquido
MICROESTRUTURA DOS METAISEstrutura cristalina:
Metais: aglomerados de gros de cristais

MICROESTRUTURA DOS METAISEstrutura cristalina:
Metais: aglomerados de gros de cristais
Ao mangansAglomerado de cristais com diferentes orientaes de planos de clivagem.

MICROESTRUTURA DOS METAIS14 formas geomtricas possveis de cristalizao
(Wikipedia)
R
e
d
e
d
e
B
r
a
v
a
i
s

MICROESTRUTURA DOS METAIS14 formas geomtricas possveis de cristalizao
ao
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(Wikipedia)

MICROESTRUTURA DOS METAISAnlise Macrogrfica
Aparncia da fratura Detalhe a baixo aumento
Ruptura no raio de dobramento com ramificao transversal.
A superfcie da fratura rugosa e no se observa deformao
plstica.

MICROESTRUTURA DOS METAISAnlise Microgrfica
Seo metalogrfica Detalhe a alto aumento
A superfcie da fratura e das trincas intergranular frgil.
Trinca com origem no raio interno de curvatura, Na imagem menor se
observa microtrinca (0,05 mm) para

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