2ª parte do dossier de informação

COMUNIDADE DE RECEPÇÃO Sturmolds, habitantes de um planeta sem nome, um “planeta morto”, sem natureza e sem vida, cujo único material conhecido é o ferro. Este planeta tem a mesma idade que o nosso planeta, a Terra, uma vez que, se formou a partir de elementos deste.

Aquando, do Big Bang e da formação dos primeiros elementos existentes na Terra, certas partículas de ferro foram expelidas do núcleo da Terra enquanto este se estava a formar.

Estas partículas, de um tamanho considerável, vagaram pela Via Láctea; quando passaram pelo Sol, aqueceram de tal forma que se fundiram umas nas outras, criando uma bola de ferro. Esta bola, de 1000 km de diâmetro, continuou a pairar no vazio até que, algures entre a Via Láctea e a Galáxia de Andrómeda, encontrou um pequeno satélite, bem mais pequeno que o seu volume, não tão quente como o Sol mas quente o suficiente para dar luz (pelo que era sempre de dia) e manter as moléculas do ferro em constante atividade sem chegarem ao ponto de derreter. Este planeta não girava ao redor deste satélite mantinha-se apenas a 500 km abaixo deste, e não havia gases, como por exemplo o oxigénio, Em Julho de 1988 os Russos lançaram duas sondas espaciais não tripuladas – Phobos I e Phobos II – em direcção a Marte, com o objectivo de investigar a estranha lua do planeta com o mesmo nome, Fobos.

Foi precisamente a Phobos I que se desviou da sua rota inicial, atravessou toda a Via Láctea e terá chocado com esta bola de ferro. Como era feita de um material menos denso que o ferro certos pedaços desta aglomeraram-se, aquecidos pelo satélite, formando um ser capaz de andar e pensar, ao aproveitar o disco rígido que tinha armazenado no seu tronco, o mesmo que a Phobos levava. Este disco apenas armazenava conhecimentos de física, química, matemática, engenharia e geometria. Este ser aproveitou precisamente estes conhecimentos, restos das peças da sonda e o material que mais abundava naquele planeta, o ferro, para criar outros seres parecidos com ele. Neles incorporou uma bateria capaz de se carregar aproveitando a luz do satélite: um pequeno bloco de ferro que aquecia, cujas moléculas se agitavam de forma a transmitir energia para todo o seu corpo. Para além disso, aproveitou o sistema de antena, que a sonda utilizava para comunicar com a Terra, acrescentando-lhes uma forma de comunicar uns com os outros, por meio de sons agudos e graves, que diferiam no seu tempo de emissão.

Este primeiro ser acabou por se desligar por completo dado que, não tinha uma bateria destas mas tinha funcionado apenas com um resto de combustível que a sonda tinha. Os outros 10 seres que este tinha criado aproveitaram as suas peças para criar mais 10. Contudo esta segunda geração apenas começou a trabalhar quando a anterior já havia esgotado a capacidade de recarregamento da sua bateria, que apenas permitia 30 recarregamentos, cada um de 9 horas. Neste tempo eles teriam que ser capazes de construir os seres que iriam habitar o seu planeta na geração seguinte, de forma a manter o seu satélite sempre em atividade, ou seja, sempre a fornecer-lhes energia, quase como um sacrifício ao satélite, eles viviam para ele.

Organizavam-se de forma a que cada um tivesse o seu ofício, a aprendizagem deste ofício era introduzida através do disco rígido, e trabalhavam como numa linha de montagem. Separando as peças dos anteriores daquelas que se podem aproveitar, criando novas peças, encaixando as peças, armazenando conhecimentos em novos discos rígidos, etc.

A certa altura sentiram a necessidade de criar “casas” que lhes protegesse da luz intensa do seu satélite, visto que, a sua bateria muitas vezes não aguentava um carregamento sucessivo, eram precisas pausas entre carregamentos. Então, criaram blocos habitacionais todos interligados com uns terraços na parte superior, para onde iam receber a luz que lhes proporcionava um recarregamento das baterias. Este era o único momento de “descanso”.

Sondas Espaciais São naves que carregam equipamentos de laboratório e câmeras para lugares ainda inacessíveis ao homem. Em Marte e em Vénus, os planetas mais próximos da Terra, várias sondas já pousaram. Outras passaram raspando por Mercúrio, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Só Plutão, o mais distante, ainda não recebeu nenhuma visita. Mas a participação dessas exploradoras espaciais começou bem mais perto, com a própria Lua, quando, ainda em 1959, a ex-União Soviética mandou suas primeiras sondas para lá. Uma delas, a Luna 3, fez as pioneiras fotos do lado escuro do nosso satélite. Entre as americanas, as estreantes foram as sondas Ranger, que tiraram mais de 17 mil fotos da Lua na década de 60. Essas imagens, claro, foram essenciais para que, em 1969, astronautas fossem levados para lá com relativa segurança. Depois da Lua, os soviéticos mandaram com sucesso esses equipamentos para Vênus: em 1975, suas sondas Venera 9 e 10 tiraram as primeiras fotos a partir da superfície de outro planeta.

Os Estados Unidos, no ano seguinte, fizeram o mesmo, só que em Marte, com as sondas Viking 1 e 2. E repetiram a dose 20 anos depois, com o famoso jipinho da missão Mars Pathfinder, o primeiro veículo a se locomover para fazer filmagens fora da Terra. Entretanto, o trabalho de uma sonda não é só de cinegrafista espacial. Ela carrega poderosos instrumentos capazes de analisar a composição química da atmosfera, a velocidade dos ventos e o relevo do solo, além da radiação e do campo magnético dos astros. Mesmo que a parte mais vistosa dessas jornadas sejam as imagens enviadas de volta à Terra, os outros equipamentos são fundamentais para mostrar segredos menos visíveis, mas muito mais surpreendentes.

Os instrumentos das primeiras sondas a passar por Júpiter (as Pioneer 10 e 11, em 1974) detectaram um comportamento estranho na carga elétrica de partículas ao redor do planeta.

A tradução dos resultados, para os cientistas, sugeria que Júpiter teria anéis, como Saturno.

Sistema Solar Nosso sistema solar consiste-se de uma estrela mediana a qual chamamos Sol, dos planetas Mercúrio, Vénus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Netuno, e Plutão. Ele inclui: os satélites dos planetas; numerosos cometas, asteróides, e meteoróides; e o meio interplanetário. O Sol é a mais rica fonte de energia eletromagnética (a maior parte na forma de calor e luz) do sistema solar. A mais próxima estrela vizinha conhecida do Sol é a anã vermelha chamada Proxima Centauri, à distância de 4,3 anos-luz. O sistema solar como um todo, junto com as estrelas locais visíveis em uma noite clara, orbitam o centro de nossa galáxia, um disco espiral de 200 bilhões de estrelas, que chamamos Via Láctea. A Via Láctea tem duas pequenas galáxias orbitando-a de perto, as quais são visíveis do hemisfério sul. Elas são chamadas a Grande Nuvem de Magalhães e a Pequena Nuvem de Magalhães. A mais próxima grande galáxia é a Galáxia de Andrômeda. Ela é uma galáxia espiral tal qual a Via Láctea, mas é 4 vezes

mais massiva e está a 2 milhões de anos-luz de distância. Nossa galáxia, uma dentre bilhões de galáxias conhecidas, está viajando pelo espaço intergaláctico. Os planetas, a maioria dos satélites dos planetas, e os asteróides giram em volta do Sol na mesma direção, em órbitas praticamente circulares. Quando olhando de acima do polo norte solar para baixo, a órbita dos planetas está no sentido anti-horário. Os planetas orbitam o Sol em, ou próximos de, um mesmo plano, chamado a eclíptica. Plutão é um caso especial, pois sua órbita é a mais inclinada (18 graus) e a mais elíptica de todos os planetas. Por causa disto, em parte de sua órbita Plutão está mais próximo do Sol que Netuno. O eixo de rotação da maioria dos planetas está próximo da perpendicular da eclíptica. As excessões são Urano e Plutão, os quais estão inclinados para o lado.

Composição Do Sistema Solar O Sol contém 99,85% de toda a matéria do Sistema Solar. Os planetas, que condensaram-se do mesmo disco de matéria que formou o Sol, contém apenas 0,135% da massa do sistema solar. Júpiter contém mais de duas vezes a matéria de todos os outros planetas combinados.

Satélites de planetas, cometas, asteróides, meteoróides, e o meio interplanetário constituem um resto de 0,015%.

Distribuição da massa no nosso Sistema Solar: Sol: 99,85% Planetas: 0,135% Cometas: 0,01% ?

Satélites: 0,00005% Planetas Menores: 0,0000002% ?

Meteoróides: 0,0000001% ? adaptado de http://astro.if.ufrgs.br/solar/solarsys.htm

Diâmetro (km)

Massa (1)

Temperatura (°C)

Distância média do Sol (km)

Mercúrio

4878

0,06

-173 a 427

57910000

0

1662

Johanes Hevelius

Vénus

12103

0,81

462

108200000

0

500 a.C.

Pitágoras

Terra

12756

1

-70 a 55

149600000

1

-

-

Marte

6786

0,11

-120 a 25

227940000

1

-

-

Nº de Descoberto satélites em

Descobridor

Júpiter

142984 317,94

-150

778300000

16

1610

Galileu Galilei

Saturno

120536

95,18

-180

1426980000

18

1610

Galileu Galilei

Urano

51118

14,54

-216

2870990000

15

1781

William Herschel

Neptuno

49528

17,14

-214

4497070000

8

1846

Ubain Le Verrier e John C. Adams

Plutão

2284

0,0022

-220

5913520000

1

1930

Clyde Tambaugh

adaptado de http://www.achetudoeregiao.com.br/astronomia/diametro_massa_planeta.htm

Planeta Terra Big Bang Há cerca de 13 bilhões e 700 milhões de anos deu-se uma grande explosão, o chamado Big Bang. Após este acontecimento, as partículas começaram a arrefecer e os elementos começaram a agrupar-se os elementos: hidrogénio (constituinte da água) e hélio, formando-se as primeiras nuvens. Estas nuvens sucumbiram ao próprio peso e entraram em colapso, dando origem a nuvens de pó mais densas - as estrelas. O brilho das estrelas acontece no seu núcleo pela fundição do hidrogénio a uma temperatura que pode chegar aos 15 mil milhões de graus.

Mas as estrelas também entram um colapso e morrem, este fim de vida dá origem aos outros elementos da natureza: cálcio, ferro, carbono, etc. adaptado da locução do vídeo https://www.youtube.com/watch?v=GBzUalF1Ir0

Constituição do planeta A Terra divide-se em camadas concêntricas de diferentes composições e estados físicos. As camadas são separadas pelas descontinuidades de Mohorovicic e de Gutenberg. A camada mais externa é a crosta, formada por granito nos continentes e por basalto sob os oceanos.

O manto é a camada intermediária e a mais extensa. Supõe-se que seja formado por uma rocha chamada peridotite. Na zona central da Terra encontra-se o núcleo, composto por ferro e níquel.

Uma equipa de geólogos e técnicos da antiga União Soviética perfurou um poço com mais de 14 mil metros na península de Kola. É a mais profunda sondagem realizada até o momento e trouxe informações valiosas a respeito da composição da crosta terrestre. No manto superior, entre 100 e 200 quilómetros de profundidade, existe uma zona chamada astenosfera, pouco compacta, formada por materiais parcialmente fundidos.

A parte do manto situada acima da astenosfera é mais sólida e forma com a crosta uma unidade chamada litosfera.

A temperatura da Terra aumenta à medida que nos aprofundamos em seu interior. Desse modo, por exemplo, o interior das minas é mais quente que a superfície. A elevação da temperatura devido à profundidade chama-se gradiente geotérmico, e tem o valor aproximado de 1 grau a cada 33 metros. Ao entrar em erupção, o vulcão mostra o calor interno da Terra, capaz de fundir rochas e expulsá-las na forma de lava.

A composição da Terra é estruturada em camadas. A crosta terrestre é constituída principalmente de granito, sob a qual asssenta-se também um camada de basalto, suportando as porções continentais e os oceanos. A litosfera possui cerca de 70 quilómetros de espessura.

A 33 quilómetros de profundidade desta camada, a temperatura chega a atingir por volta de 1000C. O manto situa-se na zona inferior à crosta e é constituído de material ígneo rochoso.

A composição do manto é constituída principalmente de vários silicatos de magnésio. O núcleo é supostamente constituído de ferro em estado de fusão; o espaço mais interior deste núcleo contém ferro em estado sólido.

As dimensões da Terra são: Área de Superfície: 315.096.000 de quilómetros quadrados Massa: 6,586 quatriliões de toneladas Circunferência Longitudinal: 39.842,4 quilómetros Circunferência Latitudinal: 39.775,52 quilómetros Quanto à composição da Terra, entre um total de 93 elementos químicos naturais existentes, nove destes elementos formam 99% da massa referente à crosta terrestre. Estes elementos são: Oxigénio, Silício, Alumínio, Ferro, Cálcio, Sódio, Potássio, Magnésio e Titânio. Dois destes, o oxigênio e o silício, consistindo em elementos não-metálicos, formam juntos por volta de 3/4 da crosta terrestre. Já nas camadas internas à crosta terrestre, há a presença de por volta de 2000 tipos diversos de materiais de origem mineral, dos quais a grande maioria é formada por composições entre mais de um elemento químico. Os silicatos são os compostos mais abundantes dentre os minerais que formam a massa da camada interior à crosta terrestre adaptado de https://www.algosobre.com.br/geografia/estrutura-e-composicao-da-terra.html

FERRO Idade dos Metais Na última fase da Pré-história é possível encontrar um período muito importante para a história do homem: a Idade dos Metais. Esse momento seguiu à Idade da Pedra e pode ser marcado pelo início da fabricação de ferramentas e armas de metal, que eram muito mais eficazes que os materiais utilizados previamente, que eram as pedras. A princípio as matérias primas utilizadas na confecção das ferramentas eram o cobre, o estanho e o bronze, metais cuja fusão é mais simplificada. Com algum tempo depois o ferro começou a ser utilizado, pois as técnicas de fundição foram ficando mais avançadas e a necessidade foi aumentando.

A Idade dos Metais é um período que vai de 6,5 mil anos atrás até o surgimento da escrita, marco que deu fim ao período pré-histórico.

Características desse período A Idade dos Metais foi um período muito importante, pois o homem fez muitos avanços nas técnicas de produção de artefatos que lhes permitiam melhores condições de vida. Foi também nesse período que o crescimento da população se acentuou em algumas regiões do planeta. Cada pequena comunidade foi-se desenvolvendo, algumas até passaram a dominar outros grupos e grandes extensões de terra. Com o desenvolvimento das comunidades, surgiram as primeiras cidades, ressaltando que algumas delas iriam dar origem às mais significativas civilizações da história.

Através do domínio das técnicas de fundição, o homem pré-histórico começou a ter condições de criar instrumentos mais eficazes para o cultivo agrícola, prática da caça e até mesmo o abate das florestas.

Outro ponto importante nesse período foi o domínio sobre os metais que influenciou nas disputas entre as comunidades que competiam pelas melhores pastagens e áreas férteis. Essas disputas geraram as primeiras guerras e o processo de dominação de uma comunidade sobre outra.

As três idades mais importantes Resumo sobre a Idade do Cobre Aconteceu à cerca de 6 mil anos atrás. O homem começou a adquirir conhecimento de técnicas para derreter emoldar o cobre. Com isso, passou a utilizar moldes de pedra ou barro para colocar o cobre derretido e produzir ferramentas, tais como as agrícolas e de luta, como espadas e lanças. Quando esses objetos esfriavam, precisavam de ser ainda modelados com o martelo.

Resumo sobre a Idade do Bronze Depois de alguns milhares de anos, o homem pré-histórico começou a produzir um metal mais resistente que o cobre: o bronze. Ele surge a partir da liga do cobre com o estanho e era matéria-prima para a confecção de capacetes, martelos, lanças, machados, facas e outros objetos. Esse período aconteceu à cerca de 4 mil anos atrás.

Resumo sobre a Idade do Ferro À cerca de três mil e quinhentos anos atrás, o homem já tinha dominado a metalurgia e foi então que passou a fabricar o ferro em fornos de altas temperaturas. Com o ferro, as armas ficaram mais resistentes e eficientes, independentemente de qual fosse a sua função. Os objetos de ferro tiveram grande utilidade na agricultura, foram criados o arado de metal, a enxada e outras ferramentas que facilitavam o trabalho no campo. Utensílios domésticos também foram criados, como potes, facas e panelas. Apesar de ter sido muito importante, o ferro teve um processo de propagação bastante lento, pois as técnicas de manipulação da liga de ferro eram difíceis de aprender.

Armas e ferramentas do Período Neolítico

Ferramentas utilizadas pelo homem neste período

Homens a trabalhar na fundição dos metais

Fabrico de armas adaptado de http://www.estudopratico.com.br/idade-dos-metais/

Idade do Ferro Chamamos de Idade do Ferro o período em que os seres humanos adquiriram conhecimento para extrair e derreter o ferro e utilizá-lo na fabricação de ferramentas, armas e utensílios.

Pertencente à pré-história dos humanos, a Idade do Ferro é um dos momentos que compõe essa época, juntamente com a Idade da Pedra e a Idade do Bronze, sendo a última das três – as denominações indicam o material que era usado para a fabricação das ferramentas.

Como começou? É difícil dizer ao certo quando e onde o ferro começou a ser usado, pois isso variou de acordo com o avanço técnico de cada povo. A técnica usada para derreter o ferro requer muitas fases para deixar o material puro, sem deixar fragmentos de pedras e, por isso, é muito mais complicada do que a usada em outros minérios como o estanho e o cobre.

Existem objetos que foram encontrados e datados de 3000 a.C. fabricados com ferro fundido no Egito, mas outros povos como os Hititas, por exemplo, somente descobriram o material em 1900 a.C. Estes adquiriram conhecimento e começaram a aperfeiçoar as suas técnicas e começaram a espalhar os conhecimentos que adquiriram. As suas técnicas espalharam-se por toda a Europa, região do Mar Mediterrâneo e outras, o que marcou o fim da Idade do Bronze para a maioria das comunidades locais.

adaptado de http://www.estudopratico.com.br/idade-do-ferro-inicio-e-o-ferro-como-industria/

Material O nome ferro é derivado do latim ferrum, é um metal maleável, tenaz, de coloração acizentada apresentando propriedades magnéticas; é ferromagnético à temperatura ambiente, assim como o Níquel e o Cobalto. É duro e resistente, mas ao mesmo tempo é maleável e dúctil. Possui símbolo atómico Fe e à temperatura ambiente, encontra-se no estado sólido. É extraído da natureza sob a forma de minério de ferro, mas passa para o estado de ferro-gusa através de processos de transformação. Ao passar por um processo chamado descarbonetação, o metal é aquecido num ambiente em que há presença de oxigénio, o que faz com que o metal oxide e perca carbono. Se a descarbonetação for total, é perdido carbono apenas na superfície. Já na descarbonetação parcial, o carbono reduzido encontra-se nas camadas mais periféricas do aço. O aço comum é uma liga de aproximadamente 98,5% de ferro, 0,5 a 1,7% de carbono e traços de silício, enxofre e fósforo. O núcleo da Terra tem em sua composição o elemento ferro. Esse metal é muito usado atualmente, principalmente nas Siderúrgicas, onde é componente do aço. Os minérios de Ferro são encontrados, no seu estado natural, em muitos tipos de rocha, sendo as principais: Hematita, Magnetita (pedra-ímã) e Siderita (pedra de ferro). A Pirita que ficou conhecida popularmente como “ouro dos tolos”, pode ser confundida com o metal ouro devido à sua coloração amarela. A hematita é o principal minério de ferro. O ferro possui propriedades como: bom condutor de calor e eletricidade, atualmente é utilizado extensivamente para a produção de aço, liga metálica para a produção de ferramentas, máquinas, veículos de transporte (automóveis, navios, etc.), como elemento estrutural de pontes, edifícios, e uma infinidade de outras aplicações. adaptado de http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/ferro.htm

Produção e extração do ferro O ferro como indústria Depois de aproximadamente 900 anos, o mercado dos utensílios de ferro movimentava pessoas que migravam das cidades de residência com o objetivo de trabalhar na extração do minério. Essa produção em massa trouxe pessoas da Ásia para a Europa, fazendo com que o uso do minério chegasse à Grécia e ao norte da Itália.

Somente em torno de 600 a.C. os chineses aprenderam a lidar com o ferro, desenvolvendo em pouco tempo fornos superiores aos já desenvolvidos pelos europeus para a fundição do material. Com esses fornos era possível produzir o ferro mais puro de todos, com uma qualidade muito alta.

O material, sendo de extrema qualidade e muito resistente, passou a ser utilizado pelos chineses para a fabricação de utensílios – como enxadas e foices – e armas – como machados e espadas. Nessa época, os utensílios fabricados foram de grande valia para o desenvolvimento da agricultura, que ajudou a revolucionar os campos chineses de plantações.

Com isso, o ferro espalhou-se pelo mundo e foi utilizado por diferentes povos em diferentes épocas como material para fabricação de objetos úteis. Na América, no entanto, não existem registros que comprovem que o material tenha sido utilizado antes da chegada dos europeus ao continente. adaptado de http://www.estudopratico.com.br/idade-do-ferro-inicio-e-o-ferro-como-industria/

História da utilização Cometas – Grandes concentrações de minério de ferro. Povos antigos – Babilónia, Egito, Pérsia, China, Índia e depois Gregos e Romanos fabricavam armas e inúmeros utensílios de ferro e aço.

1 // Fornos Primitivos - Tipo poço fechado - Tipo de forja catalã - Ambos usavam carvão vegetal como combustível.

Fornos primitivos usados na redução do minério de ferro, pelo emprego de carvão vegetal como combustível

Estes dois tipos de fornos usavam o processo de redução direta (ferro não era obtido no estado líquido): C + O2 → CO2 CO2 + C → CO CO + FeXOY→Fe + CO2 Obs.: O ferro era obtido no estado pastoso (líquido de alta viscosidade), misturado com as impurezas do minério.

O ferro assim obtido apresentava-se em geral relativamente dúctil, mole, maleável e podia ser trabalhado com o uso do martelo a temperaturas relativamente elevadas. Após ser retirado do forno (uma bola de ferro), o ferro era martelado para a remoção das impurezas. O resultado final era uma barra ou “lupa”, posteriormente reaquecida e trabalhada por martelamento (ferro pudlado).

Fornos primitivos - Possibilitavam a absorção de uma certa quantidade de carbono (até 1%), o que por rápido arrefecimento poderia elevar drasticamente a dureza do material.

2 // Desenvolvimento dos altos-fornos. Começou-se a aumentar, paulatinamente, a altura dos fornos primitivos (fornos de cuba ou fornos chaminé).

Fornos chaminé: Carga → introduzida pelo topo Ar → soprado pela parte inferior 1500 → Inglaterra→ Alto-forno mais próximo aos modernos 1619 → Inglaterra →Introdução do coque 1800 →Inglaterra →Aquecimento do ar 3 // Matérias-primas da indústria siderúrgica. As matérias-primas básicas da indústria siderúrgica são as seguintes: - Minério de ferro - Carvão - Calcário 3.1 // Minério de ferro. É a principal matéria-prima do alto-forno, pois é dele que se extrai o ferro. Os minerais que contêm ferro em quantidade apreciável são os óxidos, carbonatos, sulfetos e silicatos. Os mais importantes para a indústria siderúrgica são os óxidos, sendo eles: - Magnetita (óxido ferroso-férrico) → Fe3O4 (72,4% Fe). - Hematita (óxido férrico) → Fe2O3 (69,9% Fe).

- Limonita (óxido hidratado de ferro) →2FeO3.3H2O (48,3% Fe).

O minério de ferro é composto por três partes a saber: - Útil → parte que contém o ferro - Ganga →impurezas sem valor direto Estéril → rocha do minério O minério de ferro pode ser classificado como: - Rico →60 a 70% de Fe - Médio → 50-60% de Fe - Pobre → <50%

3.1.1 // Beneficiamento do minério de ferro. O termo genérico “beneficiamento” compreende uma série de operações que têm como objetivo tornar o minério mais adequado para a utilização nos altos-fornos. Estas operações são britamento, peneiramento, mistura, moagem, concentração, classificação e aglomeração (principal).

A aglomeração visa melhorar a permeabilidade da carga do alto-forno, reduzir o consumo de carvão e acelerar o processo de redução. Os processos mais importantes de aglomeração são a sinterização e a pelotização.

Sinterização: Consiste em aglomerar-se fios de minério de ferro numa mistura com aproximadamente 5% de um carvão finamente dividido ou coque. A carga é aquecida por intermédio de queimadores e com o auxílio de fluxo de ar. A temperatura que se desenvolve durante o processo atinge 1.300 a 1500 graus, suficiente para promover a ligação das partículas finas do minério, resultando num produto uniforme e poroso chamado sínter.

Pelotização: Este é o mais novo processo de aglomeração e talvez o de maior êxito. Neste processo, produzem-se inicialmente “bolas” ou “pelotas” cruas de fios de minério de alto teor ou de minério concentrado. Adiciona-se cerca de 10% de água e, geralmente, um aglomerante de natureza inorgânica. Uma vez obtidas as pelotas cruas, estas são secas, pré-aquecidas e então queimadas.

3.2 // Carvão. O combustível utilizado no alto-forno é o carvão, coque ou de madeira, cuja ação se faz sentir em três sentidos: - fornecedor de calor para a combustão; - fornecedor do carbono para a redução de óxido de ferro; - indiretamente, fornecedor de carbono como principal elemento de liga do ferro gusa.

Carvão coque: O coque é obtido pelo processo de “coqueificação”, que consiste, ao princípio, no aquecimento a altas temperaturas, em câmaras hermeticamente (exceto para saída de gases) fechadas, do carvão mineral. No aquecimento às temperaturas de coqueificação e na ausência de ar, as moléculas orgânicas complexas que constituem o carvão mineral dividem-se, produzindo gases e compostos orgânicos sólidos e líquidos de baixo peso molecular e um resíduo carbonáceo relativamente não volátil. Este resíduo resultante é o “coque”, que se apresenta como uma substância porosa, celular, heterogénea, sob os pontos de vista químico e físico. A qualidade do coque depende muito do carvão mineral do qual se origina, principalmente do seu teor de impurezas.

Carvão vegetal: O carvão vegetal ou de “madeira” é fabricado mediante pirólise da madeira, isto é, quebra das moléculas complexas que constituem a madeira, em moléculas mais simples, mediante calor. O aquecimento para a carbonização da madeira é feito em fornos de certo modo rudimentares e pouco eficientes, sobretudo no Brasil, pois os subprodutos gasosos e líquidos são perdidos durante o processo. O calor é aplicado à madeira, com ausência de oxigênio, resultando em gases (CO2, CO, H2, etc...), líquidos (alcatrões, ácido acético, álcool metílico) e o resíduo sólido que é o carvão vegetal.

3.3 // Fundente. A função do fundente é combinar-se com as impurezas (ganga) do minério e com as cinzas do carvão, formando as chamadas “escórias”. O principal fundente é o calcário, de fórmula CaCo3.

3.4 // Outras matérias-primas da indústria siderúrgica. Entre elas, a mais importante é o minério de manganês. Outras matérias- primas incluem as ligas de ferro de silício, cromo, vanádio, molibdênio, níquel, tungstênio, titânio, etc… Finalmente, deve-se ainda mencionar como importante matéria-prima a sucata de aço, ou seja, subprodutos da fabricação de aço e itens ou componentes de aço desgastados, quebrados ou descartados.

4 // Produção do ferro Gusa: Alto-forno. O alto-forno constitui ainda o principal aparelho utilizado na metalurgia do ferro. A metalurgia do ferro consiste, essencialmente, na redução dos óxidos dos minérios de ferro, mediante o emprego de um redutor, que é um material à base de carbono (carvão). A Figura 2 mostra a seção transversal de uma instalação de alto-forno, incluindo todo o equipamento acessório e auxiliar. Como se vê, trata-se de uma estrutura cilíndrica, de grande altura, que compreende essencialmente uma fundação e o forno propriamente dito. Este, por sua vez, é constituído por três partes essenciais, isto é, cadinho, rampa e cuba.

O equipamento acessório e auxiliar tem como objetivo limpar os gases que saem do alto-forno, bem como pré-aquecer o ar que é introduzido no forno através das ventaneiras.

Seção transversal de uma instalação de alto-forno, incluindo o equipamento auxiliar principal

Seção transversal de um alto-forno moderno

4.1 // Operação do alto-forno. Num alto-forno, existem duas correntes de materiais responsáveis pelas reações que se verificam, isto é, uma corrente sólida, representada pela carga que desce paulatinamente e uma corrente gasosa que se origina pela reação do carbono do carvão com o oxigênio do ar soprado pelas ventaneiras, que sobe em contracorrente.

Reações químicas: As temperaturas mais elevadas ocorrem nas proximidades das ventaneiras: da ordem de 1.800 a 2000oC. Nesta região, verifica-se a reação: C + O2→ CO2 - Reação 1 Originando-se grande quantidade de calor.

Este CO2, ao entrar em contato com o coque incandescente, decompõe-se: CO2 + C→ 2CO - Reação 2 O CO originado é o agente redutor.

A carga introduzida pelo topo, ao entrar em contato com a corrente gasosa ascendente sofre uma secagem.

A decomposição dos carbonatos, contidos no calcário dá-se a aproximadamente 800 graus, conforme as seguintes reações: CaCO3→ CaO + CO2 - Reação 3 MgCO3→ MgO + CO2 - Reação 4 Além do CO como agente redutor, o próprio carbono do carvão atua nesse sentido.

Reações químicas de redução do minério de ferro: 3Fe2O3 + CO→ 2Fe3O4 + CO2 - Reação 5 Fe3O4 + CO→3FeO + CO2 - Reação 6 ou Fe2O3 + 3C→ 2Fe + 3CO - Reação 7 Na região que corresponde ao topo da rampa (região acima do cadinho onde o ferro líquido e a escória são depositados), inicia-se a formação da escória, pela combinação da cal (CaO) com a ganga (impurezas do minério de ferro) e uma certa quantidade de óxido de ferro e manganês. Essa escória formada, juntamente com o ferro, começa a gotejar através dos interstícios (espaços vazios) da carga ainda sólida, para depositar-se no cadinho.

Outras reações: Mn3O4 + C → 3MnO + CO - Reação 8 MnO + C →Mn + CO - Reação 9 SiO2 + 2C → Si + 2CO - Reação 10 P2O5 + 5C → 2P + 5CO - Reação 11 FeS + CaO + C → CaS + Fe + CO - Reação 12 Finalmente, as últimas reações fundamentais são representadas pelas equações: 3Fe + C→ Fe3C - Reação 13 3Fe + 2CO →Fe3C + CO2 - Reação 14

Todas estas reações produzem, então, o ferro gusa, que além de ferro e carbono também incorpora os elementos manganês (Mn), silício (Si), fósforo (P) e enxofre (S).

A formação da escória compreende reações bem mais complexas. Essa escória resulta da combinação do CaO e do MgO do calcário (fundente) com a ganga (impurezas) do minério e as cinzas do carvão. A escória caracteriza-se por sua grande fluidez e seu baixo peso específico. Assim, no cadinho (reservatório), a escória e o gusa líquido separam-se por gravidade, formando duas camadas, isto é, a inferior (metálica) e a superior (escória), facilitando o vazamento de ambos os produtos.

4.2 // Produtos do alto-forno. O principal produto do alto-forno é o ferro gusa. O ferro gusa é uma liga de ferro com Carbono - 3 a 4,4% - e Silício - 0,5 a 4,0% (carbono de alto teor de carbono e teores variáveis de silício, manganês, fósforo e enxofre).

De um modo geral, a maioria dos ferro gusas possíveis de serem obtidos em alto-forno está compreendida na seguinte faixa de composições: Manganês - 0,5 a 2,5% Enxofre - 0,20% máx.

Fósforo - 0,05 a 2,0% Um outro produto do alto-forno é a escória, cuja composição varia igualmente dentro de largos limites, isto é: SiO2 - 29 a 38% Al2O3 - 10 a 2% CaO + MgO - 4 a 48% FeO + MnO - 1 a 3% CaS - 3 a 4% material isolante etc.

Este material depois de solidificado pode ser utilizado como lastro de ferrovias, chamado “cimento metalúrgico”.

Finalmente, o gás de alto-forno é um subproduto muito importante devido ao seu alto poder calorífico. A sua composição é a seguinte: CO2 - 13% CO - 27% N2 - 57% Este gás é utilizado na própria usina siderúrgica nos regeneradores, fornos diversos de aquecimento, caldeiras etc.

5 // Fabricação do aço. O ferro gusa é uma liga Fe-C com outros elementos resultantes do processo de fabricação. Estes outros elementos são o Si, Mn, P e S. Para a fabricação do aço, estes outros elementos, inclusivé o carbono, devem ter os seus teores reduzidos. Esta redução da concentração destes elementos químicos ocorre por oxidação.

Os “agentes oxidantes”, isto é, aqueles que iram oxidar o ferro gusa para baixar o teor dos elementos químicos, podem ser de natureza gasosa ( ar ou oxigênio) ou sólida (minério de ferro).

- Processos pneumáticos →agente oxidante → ar ou oxigênio - Processo Siemens - Martin ou elétrico →agente oxidante → substâncias sólidas contendo óxidos (minério de ferro por exemplo).

5.1 // Processos pneumáticos. Os vários tipos estão representados na figura seguinte. Como se vê na figura, o princípio básico de qualquer dos processos é introduzir ar ou oxigênio, pelo fundo, lateralmente ou pelo topo, através de uma “lança”. Estes diferentes tipos de equipamentos são chamados de conversores pneumáticos. Sendo as reações de oxidação dos elementos contidos no ferro gusa líquido fortemente exotérmicas, principalmente a do silício, não há necessidade de aquecimento da carga metálica do conversor, eliminando-se, assim, a utilização de qualquer combustível.

Processos pneumáticos para produção de aço, a partir de ferro gusa

Reações químicas de oxidação do ferro gusa: As primeiras reações de oxidação do gusa são as seguintes: 2Fe + O2 → 2FeO - Reação 15 2FeO + Si → SiO2 + 2Fe - Reação 16 FeO + Mn → MnO + Fe - Reação 17 O resultado da oxidação é a formação de sílica SiO2, que, juntamente com os óxidos de ferro e manganês que igualmente se formam durante o “sopro”, originam uma escória de baixo ponto de fusão, a base de silicatos de Fe e Mn. À medida que o sopro continua, inicia-se a oxidação do carbono: FeO + C →Fe + CO - Reação 18

Após este primeiro estágio de oxidação, o metal está pronto para ser vazado na panela onde são, então, adicionadas as “ligas” Fe-Mn ou alumínio para desoxidar e dessulfurar o metal, segundo as seguintes reações: FeO + Mn → MnO + Fe - Reação 19 FeS + Mn → MnS + Fe - Reação 20 ou 3FeO + 2Al → Al2O3 + 3Fe - Reação 21 Existem alguns problemas operacionais no processo de oxidação do ferro gusa. Os mais importantes são de controle do final da oxidação, da temperatura e da composição química do banho metálico. Os conversores mais conhecidos são o Bressemer, Thomas, de sopro lateral e de sopro pelo topo (conversor L-D).

5.2 // Processos elétricos. Nos fornos pneumáticos, o ferro gusa era transportado ainda líquido para dentro dos conversores e, o próprio calor gerado pela oxidação dos elementos químicos era suficiente para manter a temperatura do forno, sem precisar-se de nenhuma fonte auxiliar de energia. Os fornos pneumáticos eram utilizados, basicamente, em usinas integradas (nestas usinas, a redução do minério de ferro, bem como a fabricação do aço são realizados no mesmo local), de forma que o ferro gusa pode ser transportado ainda líquido do alto-forno para os conversores.

Na maioria dos casos, contudo, as empresas compram o gusa sólido e, juntamente com sucata de aço, forma-se a carga para alimentar os fornos elétricos de produção de aço. Neste fornos, a fusão da mistura de sucata de aço e ferro gusa ocorre devido ao calor gerado por um arco voltaico que se forma entre três eletrodos de grafite e a carga metálica. Após a fusão da carga, oxigênio é injetado por uma lança diretamente no banho líquido. A redução dos teores dos elementos de liga ocorre, então, por oxidação, sendo que as reações são as mesma já descritas para os fornos pneumáticos. A fabricação do aço também conhecido como refino do aço incorpora duas etapas a saber, isto é, o refino primário e o refino secundário.

No refino primário, são reduzidos os teores os teores de carbono, manganês, silício e fósforo.

O calor liberado pela oxidação destes elementos químicos reduz o consumo de energia elétrica do forno. Durante o processo de oxidação, a composição química do banho líquido é monitorada por coleta de amostras e análise por espectrometria de emissão ótica. Quando o banho líquido atinge a composição química ideal, este é transportado para um outro forno, o a composição química final do aço é acertada (refino secundário). Neste segundo forno (forno panela), as “ferro-ligas” (Fe-Mn ou Fe-Si) são adicionadas. Estas ligas funcionam como dessulfurantes e desoxidantes, isto é, reduzem os teores de enxofre e oxigênio do aço.

A dessulfurização é realizada de acordo com a seguinte reação: Mn + S → MnS - Reação 22 O enxofre é então reduzido pela formação do sulfeto de manganês (MnS) que vai para a escória. Já quanto à desoxidação, é inevitável que parte do ferro, durante o refino primário, sofra oxidação, de acordo com a seguinte reação: Fe + O →FeO - Reação 23 Então, na desoxidação, ocorre a seguinte reação e o óxido de manganês vai compor a escória.

FeO + Mn → Fe + MnO - Reação 24

Contudo, é interessante comentar que nem todo o sulfeto de manganês (MnS) e o MnO vão para a escória. Parte destes compostos, bem como o próprio FeO permanecerão no aço como impurezas, chamadas de inclusões não metálicas, as quais devem ser criteriosamente controladas pois afetam diretamente as propriedades dos aços produzidos. adaptado de http://www.ebah.pt/content/ABAAAAtlcAA/producao-ferro-gusa-aco

O ferro e a Revolução Industrial Carvão e Ferro A Revolução Industrial não poderia se ter desenvolvido sem o carvão e o ferro. O carvão fornecia a energia para acionar as máquinas a vapor e era necessário para a fabricação do ferro. Este era usado para aperfeiçoar as máquinas e as ferramentas, e para construir pontes e navios. As grandes jazidas de carvão e minério de ferro do Reino Unido contribuíram para transformar o país na primeira nação industrial do mundo.

Siderurgia Antiga Para fabricar o ferro, era preciso separá-lo dos elementos não-metálicos contidos no minério através de um processo chamado fusão. O combustível mais prático para a fusão era o carvão obtido na queima de madeiras resistentes. Como essas madeiras eram também usadas para outros fins, no início do séc. XVIII o Reino Unido já havia quase esgotado todas as suas reservas.

A Revolução na Siderurgia Entre 1709 e 1713, Abraham Darby, fabricante de ferro de Shropshire, conseguiu fundir esse metal usando o coque, obtido pela combustão do carvão mineral. Perto de 1750, o filho de Darby, Abraham Darby II, desenvolveu um processo que tornou o ferro fundido com coque tão trabalhável quanto o ferro fundido com carvão. A fusão com o coque passou a ser adoptada em todo o Reino Unido, o que libertou a indústria de ferro inglesa da dependência do carvão vegetal. Além disso, todo o processo de fabricação do ferro pôde ser reunido numa operação contínua perto das jazidas de carvão mineral. Em consequência, a indústria do ferro no Reino Unido ficou concentrada em quatro regiões mineiras: Staffordshire, Yorkshire, sul do País de Gales e ao longo do rio Clyde, na Escócia. adaptado de http://www.klickeducacao.com.br/enciclo/encicloverb/0,5977,IGP-415,00.html

Os caminhos-de-ferro Em meados do século XVIII, muitos engenhos e invenções começaram a surgir em Inglaterra, no que toca à agricultura, transportes, indústria, comércio e finanças. Novas patentes foram registadas. A baixa da taxa de juro que coincidia com a expansão dos mercados interno e externo, constituía um estímulo ao progresso. Estas invenções acabaram por se traduzir num aumento do rendimento do consumidor e dos produtos essenciais. As principais novidades técnicas incluíam, entre outras, teares mecânicos, máquinas de fiação e fundição de coque.

Todo este processo originou a chamada Revolução Industrial, que se operou, primeiramente, na Inglaterra no século XVIII. Por volta de 1760, em Inglaterra, o setor têxtil algodoeiro conhecia um invento de grande importância: a máquina a vapor, de Watt (1769). A utilização desta nova fonte de energia tornou possível a substituição do “domestic system” pelo “factory system”, isto é, o carácter da indústria modificou-se: a fiação passou a fazer-se, na sua maior parte, em estabelecimentos fabris e não em pequenas oficinas artesanais. É evidente que tudo isto teve sérias repercussões: por exemplo, os tecelãos rurais, ao verem o seu trabalho e receitas aumentados, abandonaram os campos e passaram a concentrar-se nas cidades. A invenção e constante aperfeiçoamento da máquina a vapor permitiu também o aumento da produtividade e custos reduzidos.

A velocidade de rotação da máquina a vapor e o baixo custo da energia transformaram esta máquina num engenho de alta rendibilidade, a qual se tornou no símbolo da Revolução Industrial. Inicialmente utilizada na bombagem de minas, a partir de 1785 passou a ser utilizada nas indústrias algodoeira e metalúrgica. Embora a difusão da máquina a vapor fora da Inglaterra fosse incipiente, já se encontravam, nos começos do século XIX, no continente algumas unidades fabris com máquinas a vapor. A partir de 1840-50, a máquina a vapor conheceu novos aperfeiçoamentos e foi adotada em todos os países em fase de industrialização.

Com a utilização do vapor, também a indústria siderúrgica se transformou, resolvendo os problemas da imigração e dispersão, devido às grandes concentrações fabris em locais rurais, quase sempre onde se produzia o carvão e o ferro. Para além da sua aplicação à indústria têxtil algodoeira, a máquina a vapor continuava a ser utilizada no transporte nas minas.

A partir de 1760, tanto em França como em Inglaterra, os inventores tentaram descobrir o melhor meio para adaptar a máquina a vapor aos transportes. Assim, em 1803 surgiu uma locomotiva a vapor construída por Richard Trevithick (1771-1833), e que fez várias viagens pelas ruas de Londres. Porém, essas ruas mostraram-se impróprias para o tráfego de locomotivas, pelo que a experiência não surtiu efeito.

A exploração dos caminhos de ferro está na origem do desenvolvimento de sistemas técnicos muito importantes no século XIX. Por exemplo, a partir de 1870, são adotados o carril de aço, a sinalização elétrica, o freio de ar comprimido, a manutenção hidráulica entre outros inventos que fazem do caminho de ferro uma das fontes de inovação do século XIX. Em 1814, William Hadley inventou a sua locomotiva a vapor Puffing Billy, que provou ser possível fazer aderir a locomotiva aos “rails”. Nasceu, assim, o caminho de ferro.

George Stephenson (1781-1848) viria a melhorar a locomotiva a vapor sobre carris, utilizada pela primeira vez nos transportes em 1829 e que ficou conhecida como “Rocket”. A construção do caminho de ferro entre Liverpool e Manchester, associado à locomotiva, acabou por demonstrar as potencialidades do transporte a motor. No fundo, a locomotiva a vapor

revelava-se o mais importante invento da revolução tecnológica. Os seus efeitos não só na vida económica inglesa como no resto do mundo foram profundos. Assim, os transportes terrestres sofreram um aumento significativo.

Na segunda metade do século XIX, a indústria reestruturou-se adotando novos processos de produção e organização. A partir de 1860, entra-se numa nova fase caracterizada pela substituição do ferro pelo aço, do vapor pela eletricidade e pelo petróleo como principais fontes de energia; dá-se também um desenvolvimento da automatização das máquinas e da especialização do trabalho; a usar ligas de metais leves e novos produtos da química industrial; as mudanças nos transportes e comunicações são inúmeras; o aperfeiçoamento e adoção de novas formas de organização capitalista e a extensão da industrialização à Europa Central e Oriental e ao Extremo Oriente são também marcas desses tempos.

Nesta fase da industrialização, os transportes ferroviários desenvolveram-se rapidamente, o que virá facilitar a aquisição de matéria-prima e a distribuição dos produtos. As distâncias tornam-se mais curtas, facilitando a concorrência e acabando com o isolamento de certas regiões.

Com o aumento da produção de ferro, que continua a crescer na segunda metade do século XIX, e o incremento da indústria siderúrgica, assiste-se a um forte desenvolvimento, produção de maquinaria, de meios de transporte e da engenharia civil; o caminho de ferro torna-se importante.

Por volta de 1840 foram construídos muitos quilómetros de linhas férreas pelo Mundo. Cerca de 1850, as redes ferroviárias da Grã-Bretanha e da Bélgica estavam todas concluídas e na Alemanha a maior parte das linhas ferroviárias tinham já sido construídas. Entre 1850-60, em França registou-se um crescimento na construção de linhas com o impulso do governo de Napoleão III. Os caminhos de ferro construídos entre 1840-60 já abrangiam as regiões mais desenvolvidas, o que constituía um bom negócio. Fora da Europa, os caminhos de ferro penetraram e modificaram rapidamente os espaços: nos EUA, no Japão e na Rússia, onde a linha do transiberiano e transcaucasiano tornou possível a este país conhecer e explorar muitos dos seus recursos naturais. Em 1857, na Rússia os caminhos de ferro ligavam já Moscovo a São Petersburgo e, em 1862, São Petersburgo a Varsóvia e Moscovo a Novogrado.

Moscovo encontrava-se, assim, rodeada por estas linhas.

A ideia de que os caminhos de ferro podiam povoar os desertos e aumentar a riqueza nas zonas pobres levou a que estes fossem considerados um assunto da máxima importância para os respetivos Estados. A construção das linhas permanece até à Primeira Guerra Mundial como a primeira causa da exportação de capitais, pois funcionava como instrumento de valorização dos novos territórios.

Entre 1891 e 1903 foram construídas as linhas intercontinentais. Os EUA já tinham construído cinco linhas transcontinentais, entre 1864 e 1890, entre o Atlântico e o Pacífico. Estes transcontinentais desempenham um papel muito importante no povoamento e aproveitamento de grandes espaços, tal como acontecera com o transiberiano, construído a partir de 1891.

Em outras regiões iniciam-se novas redes ferroviárias: China, América Latina e colónias africanas.

Na Europa, as vias férreas tentam numa primeira fase estabelecer os eixos nacionais. Ex.: Paris/Bruxelas; Antuérpia/Colónia; Frankfurt/Bâle; Viena/Praga/Berlim. Na segunda fase lançam-se as vias regionais que entroncam em grandes eixos. Numa terceira fase abrangem as vias secundárias que ligam as localidades mais isoladas.

Os caminhos de ferro exigiam um grande investimento de capitais, o qual só foi possível graças à sua grande concentração nas mãos de sociedades modernas e empreendedoras.

A construção dos caminhos de ferro, após os meados do século XIX, deveu-se ao aumento da procura de transportes, resultante da expansão industrial. Foram os próprios industriais que subsidiaram os primeiros investimentos. Chegou-se a recorrer à poupança nacional através da emissão de ações e obrigações. Os lucros que provinham da exploração dos caminhos de ferro atraíram o investimento privado. Assim, o Estado interferia cada vez mais neste domínio. No caso da Bélgica, os caminhos de ferro eram divididos entre o Estado e uma companhia privada, procurando o Estado salvaguardar os interesses nacionais relativamente aos estrangeiros, e deter o tráfego entre a Europa Central e o mar do Norte. Em França, a participação estatal teve muita importância no crescimento da rede ferroviária, já que tinha a seu cargo as despesas mais avultadas e só depois concedia a exploração a companhias privadas que no entanto ficavam sujeitas ao controlo estatal. Na Alemanha, os caminhos de ferro desenvolveram-se através da iniciativa privada e estatal. Na Grã-Bretanha e nos EUA, nos anos de 1860-1870 os privados tiveram um papel importante na expansão dos caminhos de ferro.

A partir do final do século XIX, todos os países se empenharam no controlo direto das linhas ferroviárias, acabando por nacionalizar as companhias privadas.

Sublinhe-se que a expansão do caminho de ferro não pode ser dissociada da navegação a vapor, tanto em rios como no mar. Ficava mais barato enviar as mercadorias por mar do que por terra. Assim, o crescimento da economia da Inglaterra, na segunda metade do século XVIII, foi estimulado pelo tráfego intenso que se regista nos canais e nas rotas marítimas. Porém, o transporte das mercadorias por mar tinha também os seus inconvenientes. O transporte por rio tornava-se mais seguro e mais barato.

Em 1838, quatro vapores britânicos atravessaram o Atlântico. A dinamização da navegação a vapor teve o seu impulso, principalmente, depois de meados do século XIX, devido aos progressos técnicos que permitiram reduzir o consumo do carvão, aumentar a tonelagem e a rapidez.

Contudo, a expansão da navegação a vapor foi muito lenta já que a Inglaterra, onde se verificaram estes progressos, tinha uma grande frota de veleiros. Por outro lado, este tipo de navegação acarretava problemas quanto ao seu abastecimento, pois a máquina a vapor consumia muito combustível, tornando impossível o seu transporte. Por outro lado, a velocidade das embarcações a vapor não era vantajosa em relação aos veleiros.

A partir de 1860, a aplicação da máquina Compound à navegação permitiu economizar combustível e fazer triunfar a navegação a vapor, isto é, procedeu-se à substituição da roda por uma hélice, que fez aumentar a sua velocidade. Por outro lado, o emprego do ferro na construção naval permitiu o aumento do tamanho dos steamers e da sua tonelagem.

Assim, as vantagens do vapor sobre os veleiros tornaram-se mais do que evidentes nos finais do século XIX. Nesta altura, surgem os primeiros petroleiros a vapor e o barco “frigorífico” para transporte de mercadorias que se estragavam facilmente.

Porém, os veleiros subsistem até 1890 sendo utilizados em distâncias longas. A partir de 1830, o vapor impõe-se também na navegação interior, possibilitando por um lado encurtamento das distâncias e permitindo por outro o aumento da tonelagem.

No entanto, o desenvolvimento da navegação a vapor e o facto de se querer reduzir as distâncias entre o Ocidente e o Oriente levou à construção dos canais de Suez e do Panamá. Por exemplo a abertura do canal de Suez, em 1865, permitiu encurtar a distância entre a Europa

e a Ásia, fomentando as relações comerciais entre estes dois continentes. A rota do Cabo, velha de 400 anos, era assim secundarizada, poupando-se 9000 km através do Suez.

A abertura destes canais permitiu exercer um papel muito importante na navegação oceânica e no comércio intercontinental, diminuindo as distâncias e reduzindo o preço do frete.

Por outro lado, o aumento do tamanho das embarcações e da sua tonelagem, possibilitado pelo vapor e pelo uso do ferro na construção naval, tornou necessário melhorar os portos marítimos.

Os reflexos do caminho de ferro e da navegação a vapor na economia e geografia dos países possibilitaram o alargamento dos mercados e o aumento das atividades, estando ligada a estes a expansão de novos países como os EUA, Argentina, Austrália e Rússia para a Sibéria.

Estas duas invenções ou inovações provocaram também um aumento da concorrência, devido à descida das tarifas. adaptado de http://www.infopedia.pt/$o-vapor-e-o-caminho-de-ferro-(seculo-xix)

As exposições universais Devido às barreiras alfandegárias existentes na época, as Exposições mantinham um carácter nacional, com excepção da Inglaterra, que comercializada os produtos anunciados nas feiras, por ter isenção alfandegária. Após 1850, a França passa a ter maior mobilidade alfandegária, se tornando a pioneira de um movimento que tornou as Exposições Universais.

Londres foi a primeira a sediar as Exposições de caráter universal, em 1851, quando é realizado um concurso internacional, para a escolha do projeto para o pavilhão da Exposição. Nesta feita participaram 245 competidores, sendo 27 franceses. Nota-se que a França sempre se mostrou inteirada dos acontecimentos referente às mudanças que estavam ocorrendo no mundo.

Qual a importância das exposições universais?

Lançadas na segunda metade do século XIX, as exposições universais contribuíram definitivamente para o rápido desenvolvimento dos novos sistemas e tecnologias de construção.

De facto, ao apresentar as mais recentes inovações e conquistas de âmbito científico e tecnológico, essas exposições foram importantes momentos de afirmação do progresso e da modernidade de cada cidade ou nação, bem como da audácia dos “novos criadores” – os engenheiros. As exposições universais foram também um excelente meio e divulgação de novas tipologias e novos sistemas construtivos, uma afirmação do valor estético dos novos materiais (ferro e vidro) e da primazia da máquina/tecnologia sobre a tradição.

Porque é que os engenheiros substituíram os arquitectos?

Os engenheiros substituíram os arquitectos porque, ao adquirirem uma formação tecnicamente adequada aos novos materiais e novos processos construtivos (estações, pontes, viadutos), foram os engenheiros os mais habilitados a responder com eficácia às novas so

licitações. Por isso, substituíram os arquitectos (dependentes da tradição académica e dos materiais de construção clássicos) nas inovações arquitectónicas deste período.

Porque é que o Palácio de Cristal marcou uma nova era na história da Arquitectura?

Projectado por Joseph Paxton e construído para acolher a 1ª Exposição Universal de Londres, em 1851, o Palácio de Cristal marcou uma nova era na história da Arquitectura porque era um edifício de grandes dimensões, com 563m de comprimento, 124m de largura, 30m de altura, e ocupando 70 000m2. O seu carácter monumental – era uma gigantesca estufa em ferro e vidro, criando um espaço amplo e translúcido – surpreendeu a sociedade da época.

Construído em apenas seis meses, graças ao uso de módulos pré-fabricados e estandardizados e montados no local, foi considerado uma das “catedrais” da sociedade industrial. adaptado de http://culturagare.blogspot.pt/2010/07/1-exposicao-universallondres1851acontec.html

Arquitetura do ferro Surgindo como sistema construtivo nos finais do século XVIII, o ferro protagonizou em grande parte o desenvolvimento da arquitetura do século XIX e XX. Permitindo grande economia de meios e de tempo, associadas à grande liberdade formal e às quase ilimitadas possibilidades estruturais, a Arquitetura do Ferro encontrou em engenheiros como Gustave Eiffel alguns dos seus maiores projetistas. As primeiras tentativas e experiências de produção em massa de peças metálicas tiveram lugar na segunda metade do século XVIII. A Inglaterra, um dos países mais industrializados da altura, assumiu um papel pioneiro e determinante neste processo. O ferro, que até então era utilizado na arquitetura ora como elemento decorativo, ora sob a forma de tirantes em tensão, ora como sistema de ligação das cantarias, passa a ser fundido, o que permitiu grande liberdade na execução de peças que funcionassem à compressão.

Em 1775 foi construída em Inglaterra a primeira ponte usando estrutura em ferro. A Pont des Arts em Paris, projeto de De Cessart e Dillon, construída entre 1801 e 1803, a emblemática Ponte de Brooklyn, em Nova Iorque, de John A. Roebling (1869-1883) ou a Ponte de D. Maria Pia (1876), no Porto, de Gustave Eiffel, representam momentos fundamentais na fixação das formidáveis potencialidades deste material.

O desenvolvimento dos meios de transporte, em especial do caminho de ferro, teve como consequência, para além da construção de inúmeras pontes em ferro, a criação de novos equipamentos públicos como as estações de comboios.

Alguns edifícios industriais dos inícios do século XIX empregavam já perfis em T formando vigas que suportavam pequenas abóbadas de tijolo maciço embebidas em betão sobre as quais assentavam os pavimentos. O ferro permitiu reduzir os suportes, criando sistemas porticados em grelha que aumentavam bastante as possibilidades de invenção formal e espacial e que remetiam, de certa forma, para a solução de esqueleto estrutural do estilo gótico. Mais tarde, o ferro foi também aplicado a outros tipos de construção, aparecendo inclusivamente em edifícios religiosos. Um dos exemplos mais significativos deste sistema construtivo é o Pavilhão Real de Brighton, projetado em 1814 por John Nash, em estilo revivalista de referências indianas.

A associação de elementos estandardizados em ferro, constituindo a estrutura portante dos edifícios, com pranchas de vidro em forma de membranas translúcidas, que encontram na estufa a sua raiz construtiva e figurativa, permitiu a construção de grandes organismos, como o Palácio de Cristal de Londres erguido por Joseph Paxton em 1851 ou os pavilhões da Exposição de Paris de 1889, de que se destacou a Galeria das Máquinas de Victor Contamin e de Charles Louis Ferdinand Dutert. O símbolo máximo dessa exposição, a Torre Eiffel, testemunhava e concretizava as conquistas da técnica e o progresso da indústria das nações ocidentais de finais do século XIX. Gradualmente, à medida que se estabilizavam os conhecimentos técnico-construtivos, a arquitetura do ferro vai encontrando as suas formas específicas de expressão estética. Na segunda metade do século XIX foram construídos imensos edifícios públicos, de carácter monumental, que utilizam estruturas em ferro. Henri Labrouste realizou vários projetos para equipamentos públicos nos quais empregava este sistema construtivo, como as bibliotecas de Ste. Geneviève (1843-50) e a Imperial (1855). Thomas Deane e Benjamin Woodward projetaram entre 1855 e 1860 o Oxford Museum de Londres de clara ascendência estilística gótica.

Apesar da inovação estrutural, a imagem exterior destes edifícios seguiam uma matriz tradicional, assumindo a forma de densas caixas de pedra ecleticamente decoradas. Em 1889, o arquiteto americano William Le Baron Jenney criou o protótipo de arranha-céus de escritórios, o Leiter Building, um dos edifícios pioneiros da arquitetura moderna que teria na Escola de Chicago uma das suas correntes precursoras. Outro dos exemplos míticos desta tipologia arquitetónica é o Empire State Building de Nova Iorque, erguido em 1931.

Tal como se verificou nos Estados Unidos da América, os movimentos vanguardistas europeus adotaram o aço enquanto símbolo das conquistas técnicas e do progresso cultural e enquanto meio para o desenvolvimento de novas formas e sistemas espaciais. Nos inícios de novecentos, este sistema construtivo marcou profundamente as produções arquitetónicas de movimentos como a Arte Nova (Victor Horta e Berlage), a Secessão Vienense (Otto Wagner) ou o Deutscher Werkbund na Alemanha. adaptado de http://www.infopedia.pt/$arquitetura-do-ferro

Palácio de Cristal, 1ª Exposição Universal de Londres, Inglaterra

Construção da Torre Eiffel, Paris, França

Metalurgia e Siderurgia Metalurgia é o estudo de metais, a partir da extração dos mesmos da terra, seguindo para a sua fabricação, passando pela alteração das suas propriedades, ou seja, as suas transformações, tais como fundição e tratamento, até o uso que lhe é designado. A técnica desenvolvida permite, também, gerar ligas metálicas partindo do metal e, a partir de metais nobres foram feitos famosas ligas metálicas, tais como o bronze (estranho com cobre), ouro, etc.

Existe, ainda, a metalurgia onde peças metálicas originam-se do pó, tanto o de metálicos como o de não-metálicos. Mesmo partindo da técnica utilizada nas metalúrgicas, este processo tornou-se um concorrente para a mesma, provavelmente por dois pontos: tecnologia e economia, afinal a produção em larga escala e sua complexidade não demandam de muito espaço.

Na metalurgia do pó, o pó utilizado neste tipo de processo pode ser obtido por diversos modos: físico, químico ou mecânico. Após tal obtenção, o pó passa por um tratamento térmico, porém a sua temperatura não ultrapassa a de fusão. Ao final do processo, o objetivo é que haja uma peça coerente e sólida.

A siderurgia está contida na metalurgia, ou seja, faz parte dela, porém ela age em uma área específica, que são os processos que a metalurgia estuda, do princípio, com a extração, até a função do objeto, somente com dois metais: o aço e o ferro fundido.

A siderurgia entra num dos cinco grupos da metalurgia, os outros quatro são: produção de ligas de ferro, fabricação de tubos, metalurgia de metais que não contém ferro e a fundição.

As siderúrgicas são conhecidas como indústrias de base, porque, como o material trabalhado é somente utilizado em trabalhos simples, a maioria delas produzem chapas ou barras metálicas, que servem de matéria principal para outras indústrias fabricarem o produto final, que é o que realmente utilizamos diariamente.

Num ponto estes dois tipos de indústria igualam-se, que é no processo de produção, pois, em ambas, primeiramente o minério passa por um tratamento, no qual impurezas são eliminadas do mesmo, fundindo a matéria-prima.

Laminação - Aço Usina Siderúrgica Outra diferenciação das siderúrgicas para as metalúrgicas é que, na primeira opção, é encontrado altos-fornos, que conseguem chegar a uma temperatura extremamente quente, pois é somente neste calor que o ferro consegue ser fundido, então em produções de larga escala é necessário fornos deste porte. Já na metalúrgica, os metais trabalhados na indústria não precisam de temperatura tão elevada, consequentemente os equipamentos que são encontrados nestas usinas é consideravelmente menor.

Mesmo dentro da siderurgia, há uma diferença entre os materiais trabalhados no seu interior. O aço, por sua vez, é dúctil e deforma-se facilmente por meio de forjamento, extrusão ou até mesmo laminação, e, por sua vez, o ferro fundido é um metal muito mais frágil que o aço, porém o seu baixo custo é um benefício, pois ele é normalmente originado da sucata e possui facilidade em sua fundição.

Entende-se, então, que a siderurgia parte da metalurgia, focado para o manuseio de materiais mais específico, o aço e o ferro, enquanto a metalurgia abrange todos os metais. adaptado de http://www.industriahoje.com.br/qual-a-diferenca-entre-metalurgia-e-siderurgia

Madeira Matérias-primas Quando consumimos uma mercadoria industrializada – um lápis, por exemplo –, estamos utilizando um produto que foi transformado. Isso significa que um material-base (no caso do lápis, a madeira) foi utilizado e modificado por uma técnica industrial ou artesanal para que pudesse atender a uma determinada finalidade.

Esse “material-base” utilizado para produzir uma determinada mercadoria é chamado de matéria-prima.

Portanto, matérias-primas são os materiais retirados da natureza ou produzidos no meio rural para serem transformados em mercadorias. Em vários casos, os produtos primeiros podem ser diretamente utilizados pelo consumidor, como os vegetais e as frutas, pois eles não precisam ser transformados industrialmente.

Hoje em dia, as matérias-primas são estrategicamente importantes na economia global, pois sem elas não seria possível a obtenção de praticamente tudo o que utilizamos em nosso dia a dia, pois todo produto ou mercadoria veio da transformação de uma ou mais matérias-primas. Assim, se, por exemplo, o preço delas aumentar, é muito provável que o produto final dela resultante também fique mais caro.

Existem vários tipos de matérias-primas de acordo com os setores de onde elas são oriundas. Há os minérios, que são extraídos do solo (como o ouro, o diamante e outros); os materiais de origem vegetal extraídos das plantas (como o látex usado para fazer a borracha); os de origem agrícola (como as lavouras de milho, algodão, soja, entre outros); e também há a pecuária, com a exploração animal (como a carne, o leite e muitos outros exemplos).

No mundo económico, é de suma importância que os países possuam meios de produzir a sua própria matéria-prima para a fabricação mais facilitada de seus produtos. Em muitos casos, países não conseguem produzi-la pelas limitações dos seus territórios ou porque o seu nível de consumo é muito alto, o que faz com que eles importem (comprem) produtos primários de outros países.

Assim, a maioria dos países considerados desenvolvidos importa matérias-primas, enquanto, por outro lado, a maior parte dos países subdesenvolvidos volta-se para exportar tais elementos, pois suas economias são pouco industrializadas e eles não possuem muitas condições de transformar seus meios naturais em mercadorias voltadas para o consumo. adaptado de http://escolakids.uol.com.br/materiaprima.htm

Utilização da madeira Desde o aparecimento do homem sobre a terra até aos nossos dias, a técnica e a arte de trabalhar a madeira tem evoluído desde o processo manual e primitivo, até à vasta e engenhosa indústria moderna.

A madeira esteve sempre ao alcance do homem desde os tempos mais antigos.

Foi um dos primeiros materiais utilizados pelo homem; para sua defesa (como arma ou fazendo parte dela) para se aquecer, cozinhar, para a iluminação, nos primeiros abrigos, nas primeiras jangadas e barcos.

A evolução traz novos materiais, mas a madeira e seus derivados continuam a ser muito usados.

O trabalho que vou realizar tem como tema “a madeira”. Nele vou fazer uma abordagem à origem e tipos de madeira, com se faz a sua extracção e quais as suas propriedades. Vou ainda falar nas técnicas de transformação da madeira, os instrumentos utilizados e as suas aplicações.

A madeira é em grande parte responsável pelo avanço da Civilização, sobretudo, porque é através dela que se obtém o papel.

Origem A madeira é uma matéria sólida e dura, derivada das árvores, conhecida e utilizada desde a pré-história. Grandes extensões de terra cobertas de árvores constituem as florestas, que fornecem a madeira necessárias à indústria. É um excelente material de construção.

As árvores que fornecem a madeira dividem-se em dois grandes grupos: Resinosas ou coníferas - possuem resina e os frutos são em forma de cone ou pinha e geralmente a sua folhagem é persistente.

Folhosas ou de folha caduca – perdem a folhagem periodicamente.

Tipos de madeira Pinho – tem cor amarelo-clara, é moderadamente dura e pesada, é fácil de trabalhar e aplica-se na fabricação de mobiliário, construção civil, fabrico de aglomerados e carpintaria.

Carvalho – tem cor acastanhada, é dura e moderadamente pesada, é fácil de trabalhar e muito durável. É utilizada na marcenaria, tanoaria e fabrico de tacos.

Eucalipto – de cor clara ou castanho rosado, é dura e pesada, fácil de trabalhar mas empena e fende facilmente. É utilizada no fabrico da pasta de papel, marcenaria e construção civil.

Castanho – de cor castanho-clara, é dura e leve, muito durável e fácil de trabalhar. Utiliza-se na marcenaria, carpintaria, tanoaria e construção civil.

Plátano – de cor clara, é moderadamente dura e pesada, é fácil de trabalhar, apresenta boa apresentação no âmbito da decoração, mas empena quando não está bem seca. É utilizada na marcenaria.

Faia – é clara ou castanho rosada, é dura e moderadamente pesada, tem boa conservação.

Utiliza-se em revestimentos interiores, material de escritório e mobiliário.

Sobreiro – de cor avermelhada, é muito dura e pesada, tem tendência para fender e aplica-se na marcenaria, carpintaria e construção civil.

Além das madeiras apresentadas existem outras de origem estrangeira, tais como: Mogno, câmbala, mussibi, sucupira e tola branca, pau-rosa, pau-preto, teca, pau-santo, etc.

Extracção Ao analisarmos o interior da árvore verificamos que é formada pelo cerne, borne e casca, no centro há a medula, pequena coroa central também chamada madeira primária. No corte transversal também verificamos os anéis de crescimento.

O corte do tronco das árvores é feito aproveitando o seu interior de forma a responder aos vários fins a que ela se destina, tábuas, ripas ou barrotes.

O corte das árvores pode ser feito manual ou mecanicamente.

No abate mecânico é usada a moto-serra. Esta máquina é portátil e muito utilizada, pode cortar com facilidade e rapidez troncos com mais de um metro de diâmetro.

Transporte A melhor solução para o transporte de elevadas toneladas de madeira é o caminho-de-ferro.

Com material exclusivamente afecto a este tipo de transporte a CP Carga reúne todas as condições para fazer chegar a sua mercadoria ao destino indicado de forma segura.

Brevemente está previsto o início de um novo serviço de transporte de madeira entre o Porto de Setúbal e Louriçal / fábrica da Soporcel. Haverão dois comboios diários em cada direcção: - um deles será com Locomotivas 1960 (Bombardier) entre Louriçal e Poceirão e Poceirão e Louriçal.O outro serviço é feito ida e volta com locomotivas da série 5600, directamente entre Louriçal e Praias-Sado.

Os dois comboios serão composições com locomotivas mais 18 vagões.

Propriedades da madeira As propriedades da madeira dividem-se em físicas, mecânicas e químicas.

Propriedades físicas: Cor – as madeiras apresentam as mais variadas cores. Ex: pinho – amarelo claro Cheiro – as madeiras podem apresentar um cheiro ou perfume característico. Ex: pau-rosa.

Grau de humidade – a madeira contém uma percentagem de água que se chama grau ou teor de humidade. Conforme diminui o teor de humidade, também diminuem as suas dimensões.

Densidade – As madeiras classificam-se de acordo com a sua densidade, em: - pesadas (pau-ferro e ébano) - leves (acácia) - muito leves (choupo e tília).

Peso específico – chama-se peso específico de uma substância ao peso da unidade de volume dessa substância.

Durabilidade – resistência que as madeiras apresentam à acção dos organismos destruidores (fungos, bolores, insectos). A durabilidade das madeiras depende do tratamento a que forem sujeitas, do grau de humidade e da aplicação adequada. Ex: o castanho e o carvalho são madeiras muito duráveis.

Propriedades mecânicas: Dureza – é a resistência que a madeira oferece à penetração de um prego ou outros materiais. Ex: - muito duras: ébano e buxo.

- duras: carvalho e freixo - macias: pinho e choupo - muito macias: tília e balsa.

Resistência à tracção – quando uma peça de madeira sofre forças opostas que tendem a aumentar-lhe o comprimento. Exemplos de boa resistência: carvalho e azinho.

Resistência à compressão – quando uma peça de madeira está submetida a um esforço de compreensão, quando sobre ela actuam forças que tendem a diminui-lhe o comprimento.

Pouca resistência – tília e balsa.

Resistência à flexão – quando sobre uma peça de madeira actuam forças que tendem a en

curvá-la. A madeira é muito usada em trabalhos de flexão.

Resistência ao choque – capacidade das madeiras resistirem aos choques sem apresentarem roturas. Madeiras com resistência ao choque: freixo, carvalho e faia.

Resistência ao corte – uma peça de madeira está sujeita ao corte quando sobre ela actuam duas forças em sentido contrário, que tendem a separar a peça em duas partes. A madeira resiste muito melhor a um esforço de corte perpendicular às fibras, do que paralelo a estas.

Propriedades químicas: As paredes das células lenhosas são constituídas essencialmente por celulose e lenhina. A celulose é quimicamente mais estável que a lenhina. Estes dois componentes da madeira formam o esqueleto resistente do tecido lenhoso, cabendo à lenhina o papel de um cimento envolvente das cadeias da celulose, aptas para resistirem a esforços mecânicos, mas extremamente sensíveis a flutuações de humidade.

Técnicas de transformação da madeira A medição será a primeira técnica a executar quando se realiza um trabalho em madeira. Os instrumentos de medição deverão ser usados conforme a tarefa a executar.

Traçar será marcar com rigor a madeira nas zonas a serem trabalhadas Recortar é efectuar um corte curvo com o auxílio de uma serra de recortes.

Cortar significa separar ou dividir a madeira pelas traçagens feitas. As ferramentas a utilizar são os serrotes.

Furar será trespassar a madeira com o auxílio de um berbequim e de uma broca.

Desbastar e limar consiste em retirar pedaços de madeira utilizando uma plaina ou uma lima.

Pregar será unir peças de madeira através de pregos utilizando um martelo.

Perfis ou formas comerciais A madeira pode apresentar vários perfis ou formas comerciais, tais como: Pilares e vigas Perfil quadrado Esquadro Tubo redondo Barra Tubo quadrado Perfil em L (cantoneira) Perfil redondo Perfil em T

Instrumentos de trabalho Na aplicação das diversas técnicas de transformação da madeira, são usadas muitas ferramentas e utensílios na execução de peças e objectos.

Utensílios de medição e traçagem: . escala . metro articulado . fita métrica . metro articulado . esquadro . graminho metro articulado . suta . compasso de pontas . compasso de volta Ferramentas de corte . serrote de espada ou universal . serrote de ponta . serrote de costas . serrote de traçar . serrote de rodear . serrote de ferro . serra braçal . serrote de cabelo ou ourives Ferramentas de furar . berbequim eléctrico . berbequim manual . arco de pua . verruma . brocas

Ferramentas de desbastar e alisar . limatão triangular . grosa . lima bastarda . limatão redondo . grosa redonda . lima paralela . lima quadrada . plaina . guilherme . formão . goiva . goiva em V . escova para limpar limas Ferramentas de percussão: . martelo de orelhas . martelo de pena . maço de madeira Ferramentas auxiliares: . pedra de afiar . esmeril . alicates . chave de fendas / chave de bocas . grampo de esquadria . grampo simples . chave de bocas

Processos de ligação 1. Junções em T pregadas, aparafusadas e com agrafos Nas junções em T pregadas, ao martelar do lado exterior devem-se inclinar os pregos.

Ao martelar por dentro, deve executar-se a técnica alternadamente dos dois lados.

2. Junção em T sobreposta Na junção em T sobreposta, os parafusos devem ser introduzidos na diagonal para evitar que a madeira rache.

Na junção em T tipo prateleiras, aparafusa-se a peça de apoio à peça vertical, e seguidamente aparafusa-se a prateleira.

3.Junção com envaziado 4. Junções em L As colas modernas, os parafusos e os pregos permitem a execução de junções de canto muito resistentes.

Aplicações da madeira e seus derivados A madeira é utilizada como combustível (lenhas) e como matéria prima para as indústrias de celulose e papel, que têm aumentado extraordinariamente de ano para ano.

Existem vários produtos derivados da madeira: - Os folheados consistem, basicamente, em folhas de madeira natural, muito finas. Estas folhas são obtidas de toros de madeira de várias espécies, através de máquinas próprias.

Estes materiais destinam-se ao fabrico e revestimento de mobiliário e à indústria de contraplacados.

- Contraplacados são o produto obtido pela colagem de folhas finas de madeira umas sobre as outras.

O número de folhas é impar e estas são sobrepostas som a fibra cruzada, sendo em seguida coladas e depois prensadas.

Estas placas são mais baratas que a madeira maciça, aplicam-se na fabricação de mobiliário, portas e ainda para forrar tectos e paredes.

- Os aglomerados de madeira são constituídos por fibras ou partículas de madeira, prensadas juntamente com resina sintética a uma temperatura de cerca de 200º C. As placas de aglomerado podem ser revestidas na sua superfície com folha de madeira. O aglomerado é muito utilizado em móveis, revestimentos de tectos, paredes e divisórias.

- O cartão prensado (tipo plátex) tem normalmente cor castanha e com espessuras que variam entre 2mm e 4mm.

Este material resulta da ligação das fibras celulósicas com resinas sintéticas. É utilizado em revestimentos e tem pouca durabilidade.

A madeira também é utilizada na indústria de marcenaria para fabricação de móveis, na carpintaria para construção de diversas estruturas, incluindo navios. A madeira é um dos materiais mais utilizados em arquitectura e engenharia civil.

Técnicas de acabamento A aplicação de determinadas substâncias com a função de proteger e embelezar a madeira, são designadas por técnicas de acabamento.

Raspar – consiste em retirar todas as imperfeições deixadas na madeira.

Lixar – consiste em alisar as superfícies da madeira, de modo a restituir a sua cor e textura original. Para lixarmos uma superfície de madeira devemos usar um taco de cortiça ou de madeira. Estes tacos facilitam a aplicação da técnica e tornam a superfície da madeira mais plana.

Encerar – consiste em aplicar cera sobre a madeira. Com o auxílio de um pano aplica-se uma camada espessa e com um pano espalhar a cera no sentido dos veios da madeira Envernizar – a aplicação de verniz sobre a madeira é uma técnica que pode ser aplicada a pincel ou com uma boneca. Depois de secar deve-se lixar com uma lixa fina e tornar a dar uma passagem final com verniz. adaptado de http://www.notapositiva.com/trab_estudantes/trab_estudantes/eductecnol/eductecnol_trab/madeira.htm

Vantagens e Desvantagens do uso da madeira Usadas com consciência ambiental, estruturas de madeira são práticas, belas e duráveis.

A madeira é um dos materiais de utilização mais antiga nas construções, foi utilizada por todo o mundo, quer nas civilizações primitivas, quer nas desenvolvidas, no oriente ou ocidente. Com o advento da revolução industrial, a Inglaterra, como grande potência, impôs a arquitectura em metal. Com a invenção do concreto armado os técnicos de nível superior concentraram seus estudos no novo material.

Apesar dos “novos materiais” os empreiteiros ainda guardaram por muitos anos o conhecimento prático sobre as estruturas de madeira. Entretanto, este conhecimento se perdeu com o tempo, ficando restrito a estruturas de telhados.

Vantagens As vantagens do uso da madeira como material de construção são muitas, nomeadamente: Produto Natural - a madeira é um produto de origem natural e renovável, cujo processo produtivo em relação a outros produtos industrializados, exige baixo consumo energético e respeita a natureza. Constitui, um dos escassos materiais de construção de origem natural, o que à partida lhe proporciona uma série de vantagens em relação aos demais. A madeira de uso corrente não é tóxica, não liberta odores ou vapores de origem química, sendo portanto segura ao toque e manejo. Ao contrário de outras matérias-primas a madeira quando envelhece ou deixa de desempenhar a sua função estrutural, não constitui qualquer perigo para o meio ambiente, já que é facilmente reconvertida.

Renovável - fazemos uso da madeira como matéria-prima há milhares de anos. No entanto este recurso contínua disponível e a crescer em novos povoamentos florestais. Enquanto novas árvores forem plantadas de forma conscienciosa e sem comprometer os recursos naturais e, repor as abatidas, a madeira vai continuar a estar disponível.

Armazéns de Carbono - para a formação da madeira, as árvores captam o carbono da atmosfera, e libertam oxigénio. Ao fazermos uso da madeira, estamos a armazenar o carbono absorvido durante o tempo de vida da obra ou edifício no estado sólido e portanto, a evitar que este se liberte para a atmosfera e, agrave o problema ambiental do efeito de estufa.

Excelente Isolante - o isolamento é um aspecto importantíssimo para a redução da energia usada no aquecimento e climatização de edifícios. A madeira é um isolante natural que pode reduzir a quantidade de energia necessária na climatização de espaços especialmente quando usada em janelas, portas e pavimentos. Apresenta boas condições naturais de isolamento térmico e absorção acústica.

Fácil de Trabalhar - trata-se de uma matéria-prima muito versátil que pode ser usada de forma muito variada e que cumpre com certas e determinadas especificações, de acordo com o tipo de aplicação pretendida. Permite ligações e emendas fáceis de executar.

Durabilidade - Os arqueólogos pesquisam peças antigas ainda existentes em madeira tais como: sarcófagos, embarcações, esculturas, utensílios domésticos, armas, instrumentos musicais, elementos de construções. É possível observar-se algumas dessas peças em perfeito estado.

Segurança - A madeira não oxida. O metal quando é levado a altas temperaturas pela ocorrência de fogo deforma-se, perdendo a função estrutural. Naturalmente, se o ferro do betão

armado não estiver com o revestimento adequado, também este perde a função estrutural quando submetido a altas temperaturas. A madeira na natureza já desempenha uma função estrutural. Depois de serrada, quando utilizada como estrutura de um edifício, funciona como um elemento pré-moldado, de fácil montagem (leve, macio), que não passou por processos de fabrico que determinem sua resistência. O que determina a sua resistência é apenas a sua espécie.

Versatilidade de uso - pode ser produzida em peças com dimensões estruturais que podem ser rapidamente desdobradas em peças pequenas, de uma delicadeza excepcional.

Reutilizável - Capacidade de ser reutilizada várias vezes.

Propriedades físico-mecânicas - Foi o primeiro material empregue, capaz de resistir tanto a esforços de compressão como de tracção. Tem uma baixa massa volúmica e resistência mecânica elevada. Pode apresentar a mesma resistência à compressão que um betão de resistência razoável. A resistência à flexão pode ser cerca de dez vezes superior à do betão, assim como a resistência ao corte. Não se desfaz quando submetida a choques bruscos que podem provocar danos noutros materiais de construção.

Textura - no seu aspecto natural apresenta grande variedade de padrões.

Desvantagens Em oposição, apresenta as seguintes principais desvantagens, que devem ser cuidadosamente levadas em consideração no seu emprego como material de construção: Variabilidade - é um material fundamentalmente heterogéneo e anisotrópico. Mesmo depois de transformada, quando já empregue na construção, a madeira é muito sensível ao ambiente, aumentando ou diminuindo de dimensões com as variações de humidade.

Vulnerabilidade - é bastante vulnerável aos agentes externos, e a sua durabilidade é limitada, quando não são tomadas medidas preventivas.

Combustível.

Dimensões - são limitadas: formas alongadas, de secção transversal reduzida.

Estes inconvenientes fizeram com que a madeira fosse, numa determinada época, ultrapassada pelo aço e pelo betão armado, e substituída na execução de estruturas provisórias, como por exemplo cofragens.

No entanto, a madeira apenas adquiriu reconhecimento como material moderno de construção, com condições para atender às exigências de técnicas construtivas recentemente promovidas, quando os processos de aperfeiçoamento foram desenvolvidos e permitiram anular as características negativas que a madeira apresenta no seu estado natural: A degradação das suas propriedades e o aparecimento de tensões internas decorrentes de alterações da humidade são anulados pelos processos desenvolvidos de secagem artificial controlada; A deterioração da madeira em ambientes que favoreçam o desenvolvimento dos seus principais predadores é contornada com os tratamentos de preservação; A marcante heterogeneidade e anisotropia próprias de sua constituição fibrosa orientada, assim com a limitação das suas dimensões são resolvidas pelos processos de transformação nos laminados, contraplacados e aglomerados de madeira. adaptado de http://portaldamadeira.blogspot.pt/2008/12/vantagens-e-desvantagens.html