Callister_-_Engenharia_e_Cincia_dos_Materiais_ptg_ ... - Ufrgs

térmica é aproximadamente igual à do concreto. Em adição, aço não é rapidamente corroído no
ambiente do cimento e uma força de adesão relativamente forte se forma entre êle e o concreto
curado. Esta adesão pode ser melhorada pela incorporação de contornos na superfície do elemento
de aço que permita um maior grau de interamarramento mecânico.
Concreto de cimento portland pode também ser reforçado misturando no concreto fresco
material de fibras de alto módulo tal como vidro, aço, nailon e polietileno. Deve-se exercer cuidado
na utilização deste tipo de reforço, uma vez que alguns materiais de fibra experimentam rápida
deterioração quando expostos ao ambiente do cimento.
Ainda uma outra técnica de reforço para o fortalecimento do concreto envolve a
introdução de tensões residuais compressivas no elemento estrutural e o material resultante é
chamado concreto protendido ("prestressed concreto"). Este método utiliza uma característica
de cerâmicas frágeis - isto é, que elas são mais fortes na compressão do que na tração. Assim, para
fraturar um elemento de concreto protendido, a magnitude da tensão précompressiva deve ser
excedida pela aplicação de uma tensão de tração.
Numa tal técnica de pré-tensionamento fios de aço de alta resistência mecânica são
posicionados dentro de moldes vazios e esticados com uma alta força de tração, que é mantida
constante. Após o concreto ter sido colocado no locado e deixado endurecer-se, a tensão é
aliviada. Quando os fios se eontraem, êle colocam a estrutura num estado de compressão porque a
tensão é transmitida ao concreto via ligação concreto-fio que se forma.
É também utilizada uma outra técnica na qual tensões são aplicadas após o concreto ter-se
endurecido; ela é apropriadamente chamada postensionamento. Tubos de chapa de metal ou de
borracha são colocados dentro das formas de concreto e passam através do mesmo e o concreto é
fundido (moldado) ao redor do mesmo. Após o cimento ter-se endurecido, fios de aço são
alimentados através dos resultantes buracos e, a seguir, a tração é aplicada aos fios por meio de
macacos acoplados e em contato com as faces da estrutura. De novo, uma tensão compresiva é
imposta sobre a peça de concreto, desta vez pelos macacos. Finalmente os espaços vazios dentro
da tubulação são preenchidos com pasta de argamassa fina para proteger o fio contra a corrosão.
Concreto que é protendido deveria ser de uma muito alta qualidade, tendo uma baixa
contração e uma baixa taxa de fluência. Concretos protendidos, usualmente pré-fabricados, são
comumente usados para pontes de autoestradas e ferrovias.
17.3 - COMPÓSITOS FORTALECIDOS POR DISPERSÃO
Metais e ligas metálicas podem ser endurecidas pela uniforme dispersão de vários
porcentos volumétricos de finas partículas de um material muito duro e inerte. A fase dispersa pode
ser metálica ou não-metálica; materiais óxidos são às vezes usados. De novo, o mecanismo de
endurecimento envolve interações entre as partículas e discordâncias dentro da matriz, como
acontece no endurecimento por precipitação. O efeito de fortalecimento por dispersão não é tão
pronunciado quando no endurecimento por precipitação; entretanto, o fortalecimento é retido a
elevadas temperaturas e para estendidos períodos de tempo porque as partículas dispersas são
escolhidas para serem não-reativas com a fase matriz. Para ligas endurecidas por precipitação, o
aumento na resistência pode desaparecer no tratamento térmico como uma consequência de
crescimento do precipitado ou dissolução da fase precipitado.
A resistência mecânica à alta temperatura de ligas de níquel pode ser melhorada