Engenharia Sustentável
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Alumínio

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O alumínio e suas ligas são caracterizados por uma densidade relativamente baixa (cerca de 2,7g/cm3 para o metal puro) quando comparada à do aço carbono comum (7,9g/cm3), alta condutividade elétrica (cerca de 62 % da do cobre) e térmica, e uma resistência à corrosão em alguns ambientes, incluindo o ambiente atmosférico. A boa resistência à corrosão é devida à estabilidade do seu principal óxido (Al2O3), que se forma na superfície do metal, tornando-se um “mecanismo de barreira” contra o avanço da corrosão. Muitas destas ligas são facilmente conformadas mecanicamente (por laminação, extrusão, estampagem, etc.) em virtude da alta ductilidade, o que é evidenciado pela lâmina muito fina em que o material relativamente puro pode ser laminado.

Em função da estrutura cristalina cúbica de faces centradas (CFC) do alumínio, sua ductilidade é mantida mesmo em temperaturas abaixo da ambiente. A limitação principal do alumínio é a sua baixa temperatura de fusão (660oC), que restringe a temperatura máxima na qual ele pode  er usado; por outro lado, facilita a sua fundição e moldagem. A resistência mecânica do alumínio na forma de metal puro é relativamente baixa, podendo ser melhorada por conformação mecânica a frio e por adição de elementos de liga (associados ou não a tratamentos térmicos). Entretanto, ambos os processos tendem a diminuir sua resistência à corrosão. Os principais elementos de liga do alumínio incluem cobre, magnésio, silício, manganês e zinco. O módulo de elasticidade do alumínio puro é da ordem de 70 GPa.

O alumínio está conquistando destaque dentro das aplicações na construção civil. Anteriormente encontrado principalmente em esquadrias e telhas, tornou-se uma tendência na arquitetura como opção para revestimentos internos e de fachadas. É encontrado ainda em peças de acabamento, como é o caso de molduras para pontos de eletricidade. Atualmente, o alumínio e suas ligas estão presentes em telhas, revestimentos, caixilharia, divisórias, forros e em muitos detalhes de concepções arquitetônicas modernas, com   facilidade de manutenção, o que reflete diretamente na projeção de custos de uma obra. Os extrudados de alumínio são frequentemente destinados à fabricação de produtos para a construção civil, podendo ser transformados em esquadrias (portas e janelas), forros, divisórias, acessórios para banheiros, estruturas pré-fabricadas e elementos decorativos de acabamento. As chapas e laminados são utilizados principalmente para a produção de telhas e elementos de fachadas (ABAL, 2007). Também têm aplicações em transmissão de energia elétrica, ponteiras de para-raios, elementos de ligação, revestimentos impermeabilizantes, ferragens de esquadrias, elemento de remates (cantoneiras e tiras) e componente de tintas. Geralmente, as ligas de alumínio são classificadas como ligas trabalhadas mecanicamente ou como ligas fundidas.

Segundo classificação baseada na nomenclatura da Aluminum Association dos Estados Unidos, a composição das ligas trabalhadas mecanicamente é designada por um número de quatro dígitos que indica a impure   principal e, em alguns casos, o nível de pureza. Para ligas fundidas, um ponto decimal é localizado entre os dois últimos dígitos. As ligas trabalhadas mecanicamente podem ser subdivididas em ligas não tratáveis termicamente e ligas tratáveis termicamente. As ligas não endurecíveis por tratamento térmico podem ser endurecidas por solução sólida e por trabalho a frio (encruamento). Para as ligas tratáveis termicamente, o principal tratamento é o de solubilização e envelhecimento, para causar endurecimento por precipitação. Esse tratamento pode ser combinado com um encruamento antes do envelhecimento, para maximizar o ganho de resistência mecânica.