Uma breve introdução sobre a evolução dos metais na arquitetura e as suas patologias.

1. O METAL NA
ARQUITETURA
CENTRO UNIVERSITÁRIO JORGE AMADO
ARQUITETURA E URBANISMO 6° SEMESTRE
DISCIPLINA: CONSTRUÇÃO E RESTAURAÇÃO
ALUNOS: CHAWANA BASTOS, LUCIANO BATISTA, TAMIRES OLIVEIRA

2. APRESENTAÇÃO
Desde cedo o homem criou uma rica tradição de construir em pedra, madeira e
respectivos derivados, desenvolvendo ao longo do tempo gramáticas construtivas
representativas de épocas e ideias.
Contudo, com os metais o progresso não foi tão linear. Os metais não existem na
natureza em forma “pura” estando a sua utilização dependente de evolução da
tecnologia e processos de extração. O uso dos metais remonta a civilizações
antigas, mas a aplicação em arquitetura nesta época é restrita ou inexistente e
somente após a Revolução Industrial começou a ser incluído na concepção e
caracterização dos espaços e edifícios.
Pretende-se apresentar a apropriação dos metais pela arquitetura, os
principais intervenientes e momentos mais marcantes, retratando um
pouco do que é a história dos metais nas construções.

3. DEFINIÇÃO DE METAL
Entende-se por metal, do ponto de vista tecnológico, um
elemento químico que existe como cristal ou agregado de
cristais, no estado sólido, caracterizado pelas seguintes
propriedades: alta dureza, grande resistência mecânica,
elevada plasticidade (grandes deformações sem ruptura),
relativamente alta condutibilidade térmica e elétrica.

4. • Descoberta do metal (5.000a.C.)
• Idade do Cobre;
CONTEXTO HISTÓRICOCONTEXTO HISTÓRICO
• Aparecimento da Metalurgia;
• Aparecimento das Cidades;
• Invenção da Roda;
• Arado de Bois;
Com o cobre o homem desenvolve ferramentas
cada vez mais eficientes, e com a mistura de
vários metais aumenta a qualidade do material.

5. CONTEXTO HISTÓRICOCONTEXTO HISTÓRICO
O primeiro metal trabalhado pelo homem
Surgiu da necessidade de um material mais resistente. Resultado da
mistura do cobre com estanho.BRONZE
É mais resistente mecanicamente que o bronze, mas a sua extração é
mais difícil e complexa.FERRO
COBRE
Produzido através do método de “incarbonização” em que adicionava
carbono ao ferro de modo a ser mais resistente.
AÇO
Material com novas propriedades que começou a ser utilizado a partir
do século XX.
ALUMÍNIO

6. O uso dos metais, nesse período, foi o principal fator para o
aperfeiçoamento dos instrumentos e das técnicas usadas na guerra, na caça
e na agricultura.
CONTEXTO HISTÓRICOCONTEXTO HISTÓRICO
O desenvolvimento dessas atividades levou ao surgimento das primeiras povoações,
com a formação de pequenas vilas e cidades.

7. A EVOLUÇÃO DO METALA EVOLUÇÃO DO METAL
NA ARQUITETURANA ARQUITETURA
• O movimento moderno é o grande impulsionador dos metais na
arquitetura.
•Para que a arquitetura pudesse sofrer uma evolução foi necessário
dar atenção a materiais que suscitassem novas técnicas
construtivas.
• Desde as civilizações antigas o homem já utilizava o metal de
maneira limitada.
• O primeiro grande avanço aconteceu com o uso dos metais na
fabricação de utensílios e objetos de decoração.

8. A EVOLUÇÃO DO METALA EVOLUÇÃO DO METAL
NA ARQUITETURANA ARQUITETURA
SUMÉRIOS - usaram complexas formas
chapas de cobre sob a forma de alto relevo, como
elementos decorativos;
EGÍPCIOS – utilizavam cobre como elemento
decorativo e bronze em grandes portas de templos
e palácios
TEMPLO DO REI SALOMÃO,
JERUSALEM- Grandes colunas,um tanque
com capacidade para 60 mil litros de água e outras
peças importantes em bronze;
GREGOS – faziam uso do ferro forjado para
fixação de blocos através de grampos que uniam
elementos de pedra e nas portas dos templos.

9. Em meados do século XIX, deu-se a
grande evolução na arquitetura
dos metais com a Revolução
Industrial.
A EVOLUÇÃO DOA EVOLUÇÃO DO
METAL NAMETAL NA
ARQUITETURAARQUITETURA
ROMANOS – faziam uso do ferro forjado
para fixação de blocos – A cúpula do panteão
era originalmente revestida por chapa de cobre.
Utilizavam também o cobre nas portas
decoradas
IDADE MÉDIA – faziam uso do ferro forjado
nas grandes catedrais em abóbadas para
melhor estabilidade e utilizavam fios de cobre
para fixação de vitrais. Também era utilizado
em portas de catedrais.

10. • Fim do séc. XVII
• Série de acontecimentos em resposta a
crise social da época.
• Influência direta na utilização de metais em
arquitetura.
• Introduziu novos métodos de produção dos
materiais
• A primeira ponte (1777-1779)
• 1829 primeiras edificações com estrutura
em ferro fundido.
A REVOLUÇÃOA REVOLUÇÃO
INDUSTRIALINDUSTRIAL

11. • A fluidez do ferro fundido liquido,
possibilita formas complexas e
exuberantes.
• Desenvolvimento da Indústria Siderúrgica
Francesa.
• Desenvolvimento na produção do ferro.
• França e Inglaterra estavam à frente da
Revolução Industrial e da modernidade
da arquitetura.
A REVOLUÇÃOA REVOLUÇÃO
INDUSTRIALINDUSTRIAL

12. • No século XIX, o uso do ferro generaliza-se
por toda a cidade de Paris.
• Mercados, armazéns e pontes são construídos
fazendo uso do ferro.
• Alguns arquitetos não aceitavam o uso do ferro
mantendo-se fieis a construção em pedra.
• .Violet le Duc revolucionou a nova forma de
aplicar materiais defendendo o uso do ferro
com suas características peculiares.
A REVOLUÇÃOA REVOLUÇÃO
INDUSTRIALINDUSTRIAL

13. • 1988 – Galeria de Maquinas e Torre Eifel.
• Descobertas ligadas a eletricidade vieram dar
novos usos aos metais, devido à sua elevada
condutibilidade elétrica.
• Há ainda a cidade de Chicago que sofreu um
grande incêndio destruindo todo o centro da
cidade e revolucionou a forma de construir em
altura fazendo uso do ferro.
A REVOLUÇÃOA REVOLUÇÃO
INDUSTRIALINDUSTRIAL

14. • No inicio do séc. XX nasce o Art
Nouveau que utiliza o ferro tanto na
ornamentação quanto na estrutura.
• O aço surge na estrutura de alguns
edifícios, com expressão exterior, por
não se encontrar revestida.
• A fachada consistia em paredes
descontínuas de alvenaria e vidro,
emolduradas pela estrutura metálica.
A ARTE NOVAA ARTE NOVA
NA EUROPANA EUROPA

15. • Na Espanha as obras de Antoni Gaudi ganha
destaque.(1852-1926).
Os edifícios ganham formas trabalhadas e sensacionais.
• Utiliza oo ferro forjado em guardas e portões com
motivos naturalistas e míticos.
• A Arte Nova desempenha um papel fundamental na
generalização do uso dos metais em edifícios
comuns, tornando os materiais de construção tão
válidos como a pedra e a madeira.
A ARTE NOVAA ARTE NOVA
NA EUROPANA EUROPA

16. GERALMENTE OBEDECE A DUAS FASES:
A MINERAÇÃO E A METALURGIA
OBTENÇÃO DOS METAISOBTENÇÃO DOS METAIS
MINERAÇÃO:
•A extração do minério pose ser feita
a céu aberto ou subterrâneo;
•A purificação pode ser feita por
processos mecânicos ou químicos.
•Os processos mecânicos mais
comuns são a trituração, a
classificação a separação magnética
e outros
METALURGIA
• A extração do minério pode ser feita
através da redução, precipitação química ou
eletrólise.
•Redução: com carbono e óxido de carbono
a altas temperaturas que resulta o metal puro
em estado de fusão.
•Precipitação simples usa uma reação
química da qual resulte o metal puro.
•Eletrolítico só pode ser empregado em
minérios que possam ser dissolvidos na
água.

17. AS LIGAS METÁLICAS SÃO MATERIAIS COM PROPRIEDADES
METÁLICAS QUE CONTÊM DOIS OU MAIS ELEMENTOS, SENDO
QUE PELO MENOS UM DELES É METAL.
LIGAS METÁLICASLIGAS METÁLICAS
A produção das ligas metálicas se dá
normalmente pelo aquecimento conjunto
dos metais, até que eles se fundam e se
misturem completamente; seguido de seu
esfriamento e solidificação.
Ao misturar esses metais com outros metais ou outros elementos é possível
conseguir materiais com as propriedades desejadas, com maior dureza, menos
reatividade assim por diante.

18. SÃO EXEMPLOS DE LIGAS METÁLICAS;
LIGAS METÁLICASLIGAS METÁLICAS
AÇO: tem mais resistência à tração que o ferro puro;
AÇO INOXIDAVEL: Não enferruja;
LATÃO: Fácil de moldar, flexibilidade e boa aparência;
BRONZE: Resistente à corrosão
Entre outros;
As ligas muitas vezes acabam sendo mais eficazes que os metais puros e
são preparadas com várias finalidades e usos.

19. Os materiais expressam-se visualmente ao ser
humano através da sua opacidade, brilho e cor,
que são perceptíveis através da interação destes
com a luz.
Estas características desempenham um papel
importante no valor simbólico e artístico dos
materiais;
PROPRIEDADES
IMPORTANTES
Metais como o cobre, o ouro e a prata, que, por não se
oxidarem facilmente em contato com o ar, mantêm o
seu brilho e cor características durante longos períodos
de tempo.

20. PROPRIEDADES IMPORTANTES
Aparência: associados a sensações de frieza, rigidez e desconforto, transmitidos
pela sua aparência.
Condutibilidade Térmica: transmitem muito bem o calor e são dos materiais
que mais facilmente se podem moldar numa grande variedade de formas.
Condutibilidade Elétrica: muito bons condutores de eletricidade.
Versatilidade: podem exercer funções estruturais, de proteção, decoração,
revestimento dentre outros;
Dureza: Podem ser extremamente duros, ou relativamente moles.
São propriedades importantes do metal;

21. PROPRIEDADES IMPORTANTES
Deformabilidade: facilidade de deformação plástica, e ductilidade sem rupturas.
Resistência à Tração: Determina aumento do comprimento da barra a qual foi
submetida a força (deformação).
Duração: depende, primordialmente, da sua resistência e proteção contra corrosão
e de outros fatores;
Corrosão (ou Oxidação): é a transformação não intencional de um metal, a
partir de suas superfícies expostas;
Entre Outros;

22. PROPRIDADES
• É um metal avermelhado e brilhante.
• Sua condutibilidade elétrica e térmica,
a ductibilidade bem como a
resistência mecânica de suas ligas,
são vastamente exploradas por
praticamente todos os ramos da
indústria.
• Suas características singulares
expressam durabilidade, desafio da
forma, beleza estética e resistência à
corrosão.
METAIS E SUA
APLICAÇÃO
COBRE
APLICAÇÕES
• Revestimento de Coberturas
• Revestimentos de Fachadas
• Calhas e condutores das Águas
Pluviais
• Arquitetura de interiores em
revestimentos internos tetos, paredes e
portas.
• Design – em peças ornamentais,
equipamentos e utensílios domésticos,
bem como em esculturas.

23. PROPRIDADES
• É a liga com 85 a 95% de cobre e 15 a
5% de estanho;
• Difícil oxidação, duro e flexível.
• Alta condutibilidade térmica.
• Cor vai de vermelho amarelado até
quase branco.
• Quando exposto ao tempo por muito
tempo é recoberto por uma camada
castanha escura de óxidos dos metais
envolvidos em sua composição.
• Mais vantajoso que o cobre, além de
ser um metal relativamente mole ,
confere beleza e resistência.
METAIS E SUA
APLICAÇÃO
BRONZE
APLICAÇÕES
• Industriais como a fabricação de
parafusos,conexões hidráulicas;
• Nas artes plásticas;
• Fabricação de sinos em virtude de sua
ressonância
• Fabricação de instrumentos musicais.
• Objetos de decoração em lápides para
túmulos e em estátuas.
• Ferragens e ornatos, etc;

24. PROPRIDADES
• Pouco maleável, de coloração cinza
prateado, baixa resistência à corrosão;
• O ferro é o metal mais usado, com
95% em peso da produção mundial de
metal.
• É indispensável devido ao seu baixo
preço e dureza;
• Trabalhando no estado líquido,
permite a moldagem de desenhos
ricamente detalhados.
• É utilizado principalmente para
produção do aço.
METAIS E SUA
APLICAÇÃO
FERRO
APLICAÇÕES
• Especialmente empregado em
componentes estruturais de edifícios e
automóveis;
•É usado em grades, portões, e guarda-
corpos decorativos.
• Se aplica em pontes, aeroportos,
complexos industriais.
•Neste tipo de obras são utilizados os
seguintes ferros: Barras, Vigas,
Baldrames, Colunas, Arame, Estribos,
etc;
É utilizado principalmente para produção
do aço.

25. PROPRIDADES
• São ligas metálicas de ferro com outros elementos;
• É considerada aço uma liga metálica de ferro que contém menos de 2%
de carbono; se a porcentagem é maior recebe a denominação de ferro fundido.
• Têm diferentes graus de resistência mecânica, soldabilidade, ductilidade,
resistência à corrosão, entre outros.
• Possui excelentes propriedades mecânicas: resiste bem à tração, à compressão,
à flexão, e como é um material homogêneo, pode ser laminado, forjado,
estampado, estriado;
• Menos dúctil que o ferro fundido, mais maleável, mais duro e mais flexível
METAIS E SUA
APLICAÇÃO
AÇO
APLICAÇÕES
Principalmente em estruturas, para reforço de concreto, barras, chapas e perfis para
aplicações estruturais..
Também existem aços especiais, resistentes à corrosão atmosférica - os patináveis
e os inoxidáveis.

26. PROPRIDADES
• De grande reatividade, o alumínio não se encontra em estado puro, aparecendo
geralmente em substâncias oxigenadas;
• É um Metal cinza claro, muito leve e com boas propriedades mecânicas.
• Tem boa condutibilidade elétrica e térmica.
• Resistência à tração.
• Resistência à corrosão.
• Quanto mais puro o alumínio, maior a resistência à corrosão e menor a
resistência mecânica.
METAIS E SUA
APLICAÇÃO
ALUMÍNIO
APLICAÇÕES
• Em fios e cabos elétricos, coberturas, revestimentos, esquadrias (portas,
janelas, vitrôs), guarnições, arremates, etc.
• Pela sua resistência à corrosão é utilizado em embalagens de alimentos e
bebidas e outros;

27. Os metais não são materiais estáveis quimicamente, pelo contrário, reagem
com certa facilidade com substâncias existentes no meio ambiente que os
envolve.
Como todos os metais são diferentes, a sua reatividade e velocidade de reação
variam, de acordo com as propriedades químicas distintas, do material.
Os mais comuns e principais problemas do uso de metais são oxidação,
ferrugem, corrosão e patine verde.
METAIS E SUAS PATOLOGIAS

28. • A oxidação é um processo inverso daquele que ocorre da extração de metais.
• Enquanto a indústria metalúrgica tenta extrair o metal das impurezas, isolando
o metal, este tende a voltar ao seu estado natural, reagindo com o ambiente.
• A presença de água em certos ambientes aceleram o processo natural de
oxidação dos metais.
• Os metais oxidam-se de forma diferente, em alguns casos com efeito benéfico,
em outros causando danos profundos no metal.
• Quando a oxidação se torna intensa, deteriorando o metal, considera-se que o
material está sob a ação de corrosão
METAIS E SUAS PATOLOGIAS
OXIDAÇÃO

29. CORROSÃOCORROSÃO
• A corrosão é um tipo de deterioração que pode ser facilmente encontrada
em obras metálicas;
• A corrosão ocorre porque os metais, com exceção do ouro e da platina,
possuem potenciais de oxidação maiores que os do oxigênio. Dessa forma,
eles perdem elétrons para o oxigênio presente no ar.
• O material acaba perdendo suas qualidades essenciais, tais como
resistência mecânica, elasticidade, ductilidade, estética, etc.
• Quando a corrosão está em níveis elevados, torna-se impraticável sua
remoção, portanto a prevenção e controle são as melhores formas de evitar
problemas.
• Existem vários tipos de corrosão
METAIS E SUAS PATOLOGIAS

30. TIPOS DE CORROSÃOTIPOS DE CORROSÃO
• Mais comum e de fácil controle.
• Consiste em uma camada de óxido de
ferro pouco aderente em toda a extensão
do perfil, sendo caracterizada pela perda
de massa e diminuição da secção
transversal da peça.
• Ocorre devido à exposição direta do aço a
um ambiente agressivo
1.1. CORROSÃO UNIFORMECORROSÃO UNIFORME
METAIS E SUAS PATOLOGIAS
PREVENÇÃO E CONTROLEPREVENÇÃO E CONTROLE
• Pode ser evitada com a inspecção regular da estrutura.
• Dependendo do grau de deterioração da peça, pode-se apenas realizar uma limpeza
superficial com jato de areia e renovar a pintura antiga.

31. TIPOS DE CORROSÃOTIPOS DE CORROSÃO
• Ocorre quando se utiliza metais
diferentes.
• As peças metálicas podem se comportar
como elétrodos e promover os efeitos
químicos de oxidação e redução.
2. CORROSÃO GALVÂNICA2. CORROSÃO GALVÂNICA
METAIS E SUAS PATOLOGIAS
PREVENÇÃO E CONTROLE
• Ela é evitada através do isolamento dos metais ou da utilização de ligas com valores
próximos na série Galvânica..

32. TIPOS DE CORROSÃOTIPOS DE CORROSÃO
• Este tipo de corrosão forma laminas
de material oxidado e se espalha por
debaixo dele até camadas mais
profundas.
3.3. CORROSÃO POR LIXIVIAÇÃO
METAIS E SUAS PATOLOGIAS
PREVENÇÃO E CONTROLE
• O combate a essa floculação é feito normalmente com tratamento térmico.

33. TIPOS DE CORROSÃOTIPOS DE CORROSÃO
• Ocorre em locais turbulentos onde o meio corrosivo se encontra em alta
velocidade aumentando o grau de oxidação das peças.
ELA PODE SER DIMINUÍDA POR REVESTIMENTOS RESISTENTES,
PROTEÇÃO CATÓDICA, REDUÇÃO DO MEIO AGRESSIVO E
MATERIAIS RESISTENTES À CORROSÃO.
4.4. CORROSÃO POR EROSÃO
METAIS E SUAS PATOLOGIAS
É resultante da soma de tensão de tração e um meio corrosivo. Essa tensão pode
ser proveniente de encruamento, solda, tratamento térmico, cargas, etc.
COM O TEMPO SURGEM MICROFISSURAS QUE PODEM ACARRETAR UM
ROMPIMENTO BRUSCO DA PEÇA ANTES DA PERCEPÇÃO DO PROBLEMA.
5.5. CORROSÃO SOB TENSÃO

34. TIPOS DE CORROSÃOTIPOS DE CORROSÃO
• Altamente destrutivo;
• Gera perfurações em peças sem uma
perda notável de massa e peso da
estrutura.
• Pode ser difícil de se detectar quando em
estágios iniciais, pois na superfície a
degradação é pequena se comparada à
profundidade que pode atingir.
6.6. CORROSÃO POR PONTOS
METAIS E SUAS PATOLOGIAS
PREVENÇÃO E CONTROLE
• As peças não devem acumular substâncias na superfície;
• Deve-se efetuar a limpeza no local e se a estrutura não estiver comprometida, pode-
se cobrir o furo aplicando sobre ele um selante especial.

35. TIPOS DE CORROSÃOTIPOS DE CORROSÃO
• Ocorre em locais que duas superfícies estão em
contato ou muito próximas;
• O processo de corrosão se concentra na parte
mais profunda da fresta, dificultando o acesso e o
diagnóstico desse problema.
7.7. CORROSÃO POR FRESTAS
METAIS E SUAS PATOLOGIAS
PREVENÇÃO E CONTROLE
• Se a corrosão estiver em estágio inicial, pode-se recorrer à
limpeza superficial, secagem do interior da fenda e vedação com
um líquido selante, aplicando-se posteriormente um revestimento
protetor;
• Se estiver em nível avançado, torna-se necessário o reforço ou
substituição de peças.

36. TIPOS DE CORROSÃOTIPOS DE CORROSÃO
• Todos os defeitos que contenham cantos vivos,
locais para depósito de solução aquosa ou
exposição do material não protegido, podem vir a
apresentar essa corrosão.
• Por seu tamanho diminuto, as ranhuras muitas
vezes passam despercebidas em manutenções e
se tornam visíveis somente quando o material
oxidado aflora na superfície.
8.8. CORROSÃO EM RANHURAS
METAIS E SUAS PATOLOGIAS
PREVENÇÃO E CONTROLE
• É importante a limpeza da superfície danificada, removendo-se todas as impurezas
do local. Por não serem em geral muito degradantes, essas ranhuras podem ser
pintadas garantindo a interrupção da corrosão.

37. FERRUGEMFERRUGEM
• A ferrugem é o resultado da oxidação do ferro. Este metal em contato com
o oxigênio presente na água e no ar se oxida e desta reação surge a
ferrugem que deteriora pouco a pouco o material original.
METAIS E SUAS PATOLOGIAS
PREVENÇÃO E CONTROLE
• Para evitar que as máquinas, ferramentas e
demais objetos feitos de ferro se
decomponham por causa da oxidação é
necessário evitar que o entrem em contato
com o oxigênio, o que pode ser obtido
através da pintura, ou cobertura da superfície
de ferro com óleo ou outras
substâncias lubrificantes;

38. PÁTINAPÁTINA
• Pátina é um composto químico que se forma
na superfície de um metal. Se forma naturalmente,
pela exposição aos elementos e ao clima, ou
artificialmente, com a adição de produtos químicos
por artistas ou metalúrgicos;
METAIS E SUAS PATOLOGIAS
O CASO MAIS CARACTERÍSTICO É O DO COBRE;
Considera-se o cobre quimicamente inerte, por não reagir
tão facilmente com o ambiente como outros metais. Ele
reage ao longo do tempo com o carbono e a água
existente na atmosfera especialmente poluída, criando
uma patine verde que reveste o metal.
Esta alteração é visível em estátuas ou coberturas de
edifícios de bronze.

39. PÁTINAPÁTINA
METAIS E SUAS PATOLOGIAS
PREVENÇÃO E
CONTROLE
As superfícies devem ser protegidas
com tintas ou vernizes anti-
corrosivos.
A aplicação de produtos que
transformam o ferro em aço
inoxidável pode ser considerada,
com alguma liberdade, um
processo de patinação, formando
uma superfície resistente ao
tempo.

40. Mais que saber desenhar espaço é necessário saber como o construí-lo,
como o materializá-lo.
Os materiais são a base da arquitetura. Saber com o que se constrói limita a
forma de construir.
Desde sempre, os materiais mais utilizados na construção são a pedra, seus
derivados e a madeira. São materiais que se encontram na natureza facilmente e que
não necessitam de um grande investimento tecnológico para serem aplicados.
Os metais, por terem um processo de extração e “purificação” mais complexo,
surgiram mais tardiamente, mas vem sendo introduzidos progressivamente na
arquitetura desde há dois séculos. Torna-se, assim, fundamental o estudo destes
materiais, enquanto materiais de construção, de forma a dar continuidade ao seu
processo de integração na arquitetura.
CONCLUSÃOCONCLUSÃO