Poluição, Materiais e Cimento: Tipos e Aplicações

Tipos de Poluição

Metais Pesados

Incluem chumbo, mercúrio, cádmio, cobre, cromo. Originam-se de atividades industriais e descarte incorreto em rios. A solução envolve controlar e purificar efluentes antes do descarte.

Poluição Térmica

Aumento da temperatura da água causa diminuição do oxigênio dissolvido (O₂). Frequentemente causada por usinas que utilizam água para refrigerar reatores.

Agrotóxicos

Caracterizada pelo alto nível de toxicidade. A contaminação ocorre pela chuva ou lavagem de equipamentos com resíduos, que são levados para os rios.

Nutrientes (Esgotos)

O excesso de nutrientes leva à proliferação de microrganismos, que consomem mais O₂, aumentando a demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e podendo causar a "morte" do rio (eutrofização).

Tratamento da Água

• Floculação: Retira impurezas através da aglutinação.
• Decantação: Os flocos formados, contendo as impurezas, sedimentam (vão para o fundo).
• Filtração: Remoção de partículas menores restantes.
• Cloração: Desinfecção para eliminar microrganismos patogênicos.

Engenharia e Materiais

O engenheiro responsável busca a melhor qualidade no que está projetando e manufaturando, considerando aspectos como durabilidade e estética.

Tipos de Materiais

Metálicos

Geralmente uma combinação de elementos metálicos. Exemplos: molas, fios condutores.

• Alumínio: Metal que apresenta baixa densidade, importante na indústria de transportes (contribui para economia de energia), atóxico, inodoro e com excelente resistência à corrosão.

Cerâmicos

Combinação de elementos metálicos e não metálicos (óxidos, nitretos e carbetos). São isolantes de calor e eletricidade, resistentes a altas temperaturas, duros, porém frágeis e leves.

Polímeros

Exemplos: epóxi, fenólicas, polietileno. São compostos orgânicos baseados em carbono, hidrogênio e outros elementos não metálicos. Apresentam grande facilidade para modelagem.

Compósitos

Exemplos: grafite-epóxi, resinas fenólicas-fibra de vidro. Constituídos por mais de um material, insolúveis entre si. São desenvolvidos para apresentar uma combinação das melhores características de cada material constituinte. Exemplo: matriz polimérica com fibra de vidro, associando a flexibilidade do polímero à resistência da fibra.

Vidros

Usados por causa da transparência, liberdade de forma, maleabilidade e resistência química. Material inorgânico que, quando fundido, é resfriado até ficar rígido sem sofrer cristalização, podendo ser considerado um sólido não cristalino e com ausência de simetria.

• Aluminosilicatos: Usados com fibras de vidro, que têm a função de reforçar plásticos e concretos.
• Tipos específicos incluem vidros laminados, à prova de bala e temperados.

Semicondutores

Possuem propriedades elétricas intermediárias entre metais (condutores) e isolantes. São extremamente sensíveis à presença de pequenas impurezas.

Biomateriais

São empregados em componentes para implantes em seres humanos. Materiais usados incluem metais, cerâmicas, compósitos e polímeros.

Materiais Avançados

São aplicados em tecnologias de ponta. Materiais utilizados na fabricação de dispositivos ou componentes que funcionam ou operam por princípios sofisticados. Exemplos: CD players, DVDs, computadores, foguetes. Características incluem alto desempenho, baixo peso, alta resistência (inclusive a altas temperaturas). Busca-se um desenvolvimento menos danoso ao meio ambiente e materiais mais fáceis de serem reciclados ou regenerados.

Efeitos do Meio no Material

Corrosão

Degradação de metais e polímeros (que podem reagir com O₂ e outros gases). O aumento da temperatura acelera a reação. Pode ocorrer corrosão por líquidos, levando a trincas e fraturas.

Radiação

Pode aumentar a energia interna do material, diminuir a resistência mecânica e fragilizar o material, devido à formação de fissuras.

Cimento

Descoberta e Aplicação

Descoberto com a queima de pedras calcárias e argila.

Aplicações: Possui trabalhabilidade e moldabilidade (quando fresco), resistência a cargas e ao fogo. É insubstituível em obras civis, mobiliário urbano, grandes barragens, etc.

Características Básicas

Pó fino com propriedades aglomerantes, aglutinantes ou ligantes, que endurece sob a ação da água. Na forma de concreto, torna-se uma pedra artificial. É o segundo material mais usado pela humanidade (depois da água).

Tipos de Cimento

• Comum (CP I): Sem qualquer adição além do gesso. Usado em construção geral, quando não se exigem propriedades especiais.
• Composto (CP II): Com adição (ex: fíler calcário - CP II-F, escória - CP II-E, pozolana - CP II-Z). Usado em obras como argamassas, concreto simples.
• De Alto-Forno (CP III): Com adição de escória granulada de alto-forno. Usado em obras de concreto-massa (barragens, fundações), pilares, canaletas para líquidos agressivos (esgotos), obras submersas, pavimentação.
• Pozolânico (CP IV): Com adição de material pozolânico. Usado em obras expostas à ação de água corrente e ambientes agressivos.
• Alta Resistência Inicial (CP V - ARI): Alterações nas proporções das fases do clínquer conferem maior resistência nas primeiras idades. Usado em blocos para alvenaria, pavimentação, tubos, lajes, meio-fio, postes.
• Resistente a Sulfatos (RS): Pode ser do tipo CP III, CP IV ou CP V. Usado em estações de água e esgoto, obras subterrâneas e marítimas.
• Baixo Calor de Hidratação (BC): Pode ser do tipo CP III ou CP IV. Evita o aparecimento de fissuras de origem térmica em grandes volumes de concreto.
• Branco (CPB):
  • Estrutural: Para fins arquitetônicos.
  • Não estrutural: Para rejunte de azulejos.