Exercícios Resolvidos - Cerâmicas

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EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO – 2 
“CERÂMICAS” 
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL II 
 
1. O que são as pedras artificiais? 
São materiais que substituem as pedras em suas aplicações ou têm 
aparência geral semelhante. 
 
2. Quais são as principais características físicas e mecânicas dos materiais 
cerâmicos? 
Apresentam grande durabilidade (alta temperatura de fusão), são bons 
isolantes térmicos e elétricos, materiais duros, porém frágeis. 
 
3. a) Dar uma definição das argilas. b) Quais são os principais componentes 
de uma argila? 
As argilas são materiais compostos por partículas coloidais de diâmetro 
inferior a 0,005 mm, com alta plasticidade quando úmidas e que, quando 
secas, formam torrões dificilmente desagregáveis pela pressão dos dedos. 
Seus principais componentes são: argilo-minerais, feldspatos, sílica livre, 
óxido de ferro, alumina livre, compostos cálcicos e matéria orgânica. 
 
4. Os feldspatos aumentam a temperatura de queima das peças cerâmicas. 
Certo-errado. 
Errado. Os feldspatos são materiais fundentes (diminuem o ponto de fusão). 
Logo, eles diminuem a temperatura de queima das peças. 
 
5. Quais são os três tipos de água presentes nas argilas? 
1- Água de constituição: pertence à rede cristalina; 
2- Água de plasticidade ou adsorvida: adere à superfície das partículas 
coloidais; 
3- Água de capilaridade, livre ou de poros: preenche os poros e vazios. 
 
6. Qual é a diferença entre argila residual e argila sedimentar? 
A argila residual é encontrada no próprio local onde se originou, enquanto os 
depósitos de argila sedimentar são encontrados em locais distantes da rocha 
de origem (foram transportados pela água ou pelo vento). 
 
7. Quais são as vantagens e as desvantagens de acrescentar-se mais água na 
pasta de argila? 
- Vantagens: aumenta-se a facilidade de moldagem e diminui-se o consumo 
de energia; 
- Desvantagens: aumenta-se a contração e a deformação na secagem, além 
de aumentar também o tempo de secagem. 
 
8. Por que, durante o processo de secagem das peças de argila, a 
temperatura, a umidade e o fluxo de ar devem ser controlados? 
Sabe-se que a secagem do interior da peça (coração) ocorre pela difusão de 
água até a superfície, onde ocorre a evaporação. Se a velocidade de 
evaporação da água é maior do que a velocidade de difusão, ocorre a 
secagem da superfície antes da secagem do interior. Esse fenômeno pode dar 
origem a tensões diferenciais, que provocam o aparecimento de fissuras, 
além da deformação da peça. Assim, é necessário que se controle a 
temperatura, a umidade e o fluxo de ar durante o processo de secagem, para 
que a velocidade de evaporação da água na superfície da peça seja no 
máximo da ordem de grandeza da velocidade de difusão da água do interior 
para a superfície. 
 
9. Explicar por que podem aparecer fissuras superficiais ou até deformação 
das peças de argilas durante a secagem. 
Durante a secagem das argilas, ocorre a evaporação da água: a distância 
entre as partículas diminui, provocando a retração do material. Nesse 
sentido, ocorre a fissuração ou até mesmo a deformação da peça quando essa 
retração não acontece de maneira uniforme (uma porção retrai mais ou 
menos que as demais). 
 
10. O que ocorre durante a queima das argilas? Isto é, porque os materiais 
cerâmicos tornam-se mais resistentes após a queima? 
Durante a queima, ocorrem transformações físicas, alotrópicas, reações no 
estado sólido e recristalizações em diversos intervalos de temperatura. Mais 
precisamente a partir de 950°C, ocorre o início do processo de vitrificação (ou 
sinterização): por reação em alta temperatura entre alguns dos constituintes 
das argilas, forma-se “vidro” líquido a base de sílica, que aglomera as 
partículas menos fundíveis; esse processo proporciona ao conjunto, depois do 
resfriamento, dureza, resistência e compactação. 
 
11. a) Materiais cerâmicos são bons absorventes acústicos. Certo-errado 
(justificar). b) Materiais cerâmicos são bons isolantes acústicos. Certo-errado 
(justificar). 
a) Errado – materiais cerâmicos são “duros”, não absorvendo o som com 
eficiência. b) Certo – materiais cerâmicos são densos: essa propriedade 
caracteriza materiais para isolamento acústico. 
 
12. Por que os materiais cerâmicos apresentam uma boa resistência à 
compressão e uma baixa resistência à tração? 
Apresentam uma boa resistência à compressão devido às forças 
interatômicas e ao vidro formado durante o processo de vitrificação. A 
resistência à tração é baixa porque ocorre a formação e propagação de 
fissuras através da seção transversal do material, numa direção 
perpendicular à carga aplicada (a cerâmica é um material que se caracteriza 
pela ruptura frágil). 
 
13. Desenhar o diagrama de variação do módulo de ruptura de uma 
cerâmica em função de sua porosidade. 
 
Diagrama tensão x porosidade. 
 
14. Como podem ser medidas a absorção de água e a sucção de um material 
cerâmico? 
Inicialmente, para medir a absorção, deve-se secar o material em estufa e 
realizar sua pesagem no estado seco. Em seguida, deve-se deixar o material 
completamente imerso durante um período de 24 horas, medindo-se seu 
peso saturado. A absorção é dada por 
 
 
 . A sucção, por sua 
vez, é medida pela imersão parcial do material em água (cerca de 3 mm) por 
um período mais curto (1 minuto), realizando os mesmos procedimentos de 
pesagem. 
 
15. Explicar por que tijolos comuns com absorção > 25% e < 8% são ruins 
para o assentamento. 
Tijolos com alta absorção (> 25%) são ruins para o assentamento porque 
absorvem água da argamassa em excesso, retirando parte da água 
necessária para a pasta reagir completamente. Por outro lado, tijolos com 
baixa absorção (< 8%) são ruins porque não possibilitam que a pasta e a 
água penetrem nos mesmos – esse processo de penetração (quando não 
ocorre em excesso) colabora para a adesão entre a pasta e o material 
cerâmico. 
 
16. Descrever sucintamente os processos de fabricação das peças cerâmicas 
(da extração da argila até a obtenção da peça cerâmica acabada). 
1- Exploração da jazida: 
Para a escolha de uma jazida, devem ser considerados os seguintes fatores: 
localização, topografia do local, características geológicas, características do 
barro relacionadas com a posterior aplicação e facilidade x dificuldade de 
remoção da camada superficial. 
2- Preparação da matéria-prima e da massa: 
2.1) Sazonamento: consiste no apodrecimento da argila através de 
uma exposição mais ou menos prolongada às intempéries, com o objetivo de 
propiciar a fermentação da matéria orgânica, a lavagem de sais solúveis, a 
desagregação dos torrões e a oxidação de piritas. 
2.2) Eliminação das impurezas grosseiras: pode ser por sedimentação, 
centrifugação, entre outros métodos. 
2.3) Maceração: é a desintegração, trituração e peneiramento do 
material para obtenção de partículas menores. 
2.4) Loteamento do barro: consiste numa correção da argila para dar à 
mistura a composição desejada relacionada com sua posterior aplicação. 
2.5) Amassamento da mistura: é a adição de água (ou não) para 
proporcionar homogeneidade e preparar a pasta para a moldagem. 
3- Moldagem: é a operação que vai dar forma desejada à pasta cerâmica, 
pode ser realizada de várias formas e com diferentes teores de adição de 
água. 
4- Secagem: tem como objetivo evaporar a maior quantidade possível de 
água antes da queima, tornando a peça suficientemente resistente para ser 
manuseada. Esse procedimento também pode ser realizado de várias 
formas, de acordo com a velocidade de secagem. 
5- Cozimento (queima): é esta etapa que vai dar origemao processo de 
vitrificação, que dará coesão e resistência às peças cerâmicas. Para o 
cozimento, também existem diferentes tipos de forno. 
6- Esmaltação: é o processo de colocação de uma camada homogênea de 
vidrado cerâmico nas peças, a qual é feita de fritas (vidro moído), corantes e 
aditivos. A esmaltação pode ou não ser realizada (não é uma etapa 
obrigatória). 
 
18- Qual é o objetivo do sazonamento da argila depois da extração da 
mesma? 
O objetivo é realizar a fermentação da matéria orgânica (que aumenta a 
porosidade, por exemplo), a lavagem dos sais solúveis (que dão origem às 
eflorescências), a desagregação dos torrões e a oxidação das piritas (sulfeto 
de ferro). Todos esses processos fazem com que a argila se torne um material 
mais adequado (de melhor qualidade) para a produção das cerâmicas. 
 
19- Descrever o princípio de funcionamento de um forno contínuo. 
 
20- Por que, em alguns casos, são aplicados esmaltes ou vidrados na 
superfície das peças cerâmicas? 
Para impermeabilizar as peças, embelezá-las, melhorar a facilidade de 
limpeza das mesmas, aumentar a resistência mecânica, a resistência ao 
desgaste e a resistência química. 
 
21- a) Dar um exemplo de material cerâmico de baixa vitrificação. b) Dar um 
exemplo de material cerâmico de alta vitrificação. 
a) Baixa vitrificação: tubos e manilhas. b) Alta vitrificação: louça e grés 
cerâmico. 
 
22- Quais são as características de qualidade de tijolos comuns que podem 
ser notadas no recebimento de um lote? 
- Procedência conhecida; 
- Grande ocorrência de quebras durante o transporte; 
- Som (se for limpo = bom cozimento; se for cavo = mau cozimento); 
- Cor (de pouca importância, mas... cores desmaiadas ou miolo escuro = 
material cru e/ou com matéria orgânica não oxidada; cores muito carregadas 
= excesso de vitrificação, que pode prejudicar o assentamento); 
- Regularidade de forma e igualdade de dimensões; 
- Arestas vivas e cantos resistentes; 
- Homogeneidade da massa com ausência de fendas, trincas, cavidades e 
corpos estranhos; 
- Facilidade de corte; 
- Absorção de água entre 8 e 25%; 
- Resistência à compressão dentro das normas. 
 
23- Tijolos furados: furos pequenos e numerosos aumentam o isolamento 
térmico. Certo-errado (justificar). 
Certo. 
 
24- Explicar a formação de eflorescências. 
As eflorescências são formadas a partir da recristalização de sais na 
superfície do material, os quais foram anteriormente dissolvidos pela 
umidade. Essas eflorescências se formam devido à presença de sais solúveis 
no material, que são arrastados pela água do interior até a superfície, 
provocando má aparência, deslocamento e queda de revestimentos. 
 
25- O ensaio de absorção de água é uma medida da porosidade do real do 
material. Certo-errado (justificar). 
Errado. O ensaio de absorção leva em consideração apenas os poros 
permeáveis. Nesse sentido, a água não consegue alcançar os vazios 
impermeáveis. Logo, o ensaio não mede a porosidade real do material. 
 
26- Quais são as principais vantagens dos tijolos furados (citar 4) em relação 
aos tijolos maciços? 
1- Necessariamente fabricados em marombas à vácuo, os tijolos maciços 
apresentam um aspecto mais uniforme, arestas e cantos mais firmes, faces 
planas e melhor esquadrejados, sendo o controle da qualidade de secagem e 
da queima mais fácil; 
2- Os furados apresentam menos peso por unidade de volume aparente; 
3- Os furados dificultam a propagação de umidade e favorecem a dessecação 
das paredes; 
4- Apesar da redução da seção carregada, os tijolos furados podem ter 
tensões de utilização referidas à seção plena (sem descontar os furos) da 
mesma ordem de grandeza dos tijolos maciços – isso ocorre devido a melhor 
qualidade proveniente do apuro na produção; 
5- Os furados proporcionam um melhor isolamento térmico. 
 
27- Qual deve ser a orientação dos furos em relação à direção da carga se os 
tijolos (blocos) são usados em alvenaria estrutural? Fazer um desenho. 
Nesse caso, o carregamento deve ser paralelo à principal direção dos furos. 
 
 
28- Descrever o ensaio de resistência à compressão dos tijolos comuns 
maciços. 
A cada lote de 50000 tijolos, serão recolhidos 25 aleatoriamente, dos quais 
10 serão ensaiados. Cada tijolo é cortado ao meio perpendicularmente à sua 
maior dimensão. As duas metades são unidas pelas faces maiores com uma 
fina camada de pasta de cimento. As faces paralelas à junta são 
regularizadas também com uma fina camada de pasta. Após o 
endurecimento da pasta, os corpos de prova são imersos em água potável por 
24 horas e ensaiados na condição de saturados, através da aplicação de uma 
carga progressiva de 0,5 kg/cm²segundo. 
 
29- Como pode ser verificada a qualidade de um bloco cerâmico na hora da 
compra? 
Idem 22 (?). 
 
30- Quais são as principais consequências (no assentamento) do uso de 
blocos fora do padrão recomendado pela norma (ex.: dimensões menores, 
falta de planeza das faces, etc.)? 
As principais consequências são a diminuição na facilidade de manuseio dos 
blocos e o aumento no consumo de argamassa, o que acarreta num trabalho 
maior e num maior custo. 
 
31- Porque a absorção de água dos tijolos comuns não deve ser muito alta (> 
25%) nem muito baixa (< 8%)? 
Idem 15. 
 
32- Como pode ser melhorada a aderência dos tijolos aparentes com a 
argamassa de assentamento? 
A aderência desses tijolos pode ser melhorada com a presença de ranhuras 
na superfície. 
 
33- Quando ou como são usadas as tavelas? 
As tavelas são usadas na fabricação de lajes mistas, com a finalidade de 
realizar o preenchimento dos vãos entre vigas nas lajes. 
 
34- Por que o barro usado na fabricação das telhas deve ser “mais fino” do 
que aquele usado na fabricação de tijolos comuns? 
O barro deve ser mais fino e homogêneo para proporcionar maior 
impermeabilidade e resistência à flexão. 
 
35- a) Descrever o ensaio de avaliação da impermeabilidade das telhas 
comuns. B) A impermeabilidade das telhas comuns pode aumentar em 
serviço. 
a) Construir sobre a telha um anel de argamassa ou um marco metálico 
impermeável de 7 cm de altura ligado a telha por meio de cera. Depois, 
colocar água no reservatório que fora construído até uma altura de 5 cm. 
Uma boa telha não deve deixar passar umidade em 24 horas; a umidade só 
deverá aparecer após 48 horas, sem apresentar gotejamento. 
 
36- Descrever o ensaio de resistência à flexão das telhas comuns que pode 
ser feito no canteiro de obra. 
Esse ensaio consiste em deixar a telha imersa em água por um período de 24 
horas e, posteriormente, apoiar suas extremidades, carregando-a com o peso 
de um homem médio. As telhas, mesmo de segunda categoria, devem resistir 
bem a esse carregamento. 
 
37- As normas recomendam que as manilhas de grés cerâmico sejam 
vidradas somente externamente. Certo-errado (justificar). 
Errado. Mesmo a especificação brasileira (EB-5) classifica as manilhas em 
dois grupos: 1) com vidrado externo e interno; 2) com vidrado somente 
interno. É importante que sejam vidradas internamente porque é essa parte 
das manilhas que fica em contato com os líquidos. 
 
38- Descrever o ensaio de resistência à compressão diametral aplicado às 
manilhas. 
Nesse ensaio, o tubo é apoiado sobre dois apoios rígidos, afastados de tantos 
centímetros quantos decímetros tiver o diâmetro do tubo. Esse tubo recebe, 
então, o carregamento por um terceiro cutelo. 
 
39- Como a “ligação” entre a argamassa de assentamento e a face inferior de 
um azulejo ou ladrilho (tardoz) pode ser melhorada? 
Pode ser melhorada através da marcação de saliências ereentrâncias na 
face interna, bem como da existência de uma rugosidade característica nessa 
superfície. 
 
40- Como as normas internacionais (e brasileiras) classificam os 
revestimentos cerâmicos? 
Classificam de acordo com os seguintes critérios: 
 1) Qualidade superficial: é determinada pela presença de 
determinados defeitos de fabricação (trincas, gretas, falta de esmalte, 
ondulações, etc.). Pode ser: 
 1.1) Classe A: nenhum defeito verificado a distância de 1 m; 
 1.2) Classe C: algum defeito verificado a distância de 1 m; 
 1.3) Classe D: algum defeito verificado a uma distância de 3 m. 
 2) Absorção de água. 
 3) Aspecto dimensional: comprimento dos lados e espessura, retitude 
dos lados, ortogonalidade, planaridade de superfície, curvatura lateral, 
empeno. 
 4) Dilatação térmica. 
 5) Carga de ruptura. 
 6) Resistência ao impacto: resistência da cerâmica quando submetida 
ao impacto de uma esfera de aço com diâmetro de 19 mm a uma altura de 1 
m. As classes variam de 1 (baixa resistência) à 4 (alta resistência). 
 7) Resistência às manchas: é a facilidade e eficiência com que podem 
ser removidas sujeiras, manchas e outros materiais que entram em contato 
com a superfície. As classes variam de 1 (impossível remover a mancha) à 5 
(máxima facilidade de remoção da mancha com água). 
 8) Resistência química: é a capacidade do revestimento de não alterar 
sua aparência quando em contato com produtos químicos. As classes são: A 
(alta resistência), B (média) e C (baixa). 
 9) Expansão por umidade. 
 10) Coeficiente de atrito: é a resistência oferecida ao escorregamento. 
 11) Resistência ao risco: mede a deterioração da superfície (Dureza 
Mohs) que provoca uma redução gradual do brilho e torna a peça mais difícil 
de limpar. 
 12) Resistência à abrasão: é o desgaste da superfície causada pelo 
movimento de pessoas e objetos provocando perda de brilho, variações de 
tonalidades, etc. Pode ser medida através de dois métodos: 
 12.1) Abrasão superficial: para revestimentos esmaltados, 
mede-se o PEI, variando da Classe 0 (revestimento de parede) até a Classe 5 
(tráfego super intenso); 
 12.2) Abrasão profunda: para revestimentos não-esmaltados, 
consiste na medição do volume de material removido da superfície da peça, 
quando submetida a ação de um disco rotativo de um material abrasivo 
específico. 
 
41) Dar as características importantes que deverão ser levadas em conta na 
hora da especificação de um material cerâmico para os seguintes ambientes 
de aplicação: 
a) Banheiros residenciais: baixa expansão por umidade, alta resistência 
química 
b) Fachadas e terraços: baixa expansão por umidade 
c) Câmaras frigoríficas: baixa expansão por umidade 
d) Saunas: baixa expansão por umidade 
e) Pisos industriais: alta resistência ao impacto, facilidade na remoção de 
manchas, alta resistência química 
f) Paredes internas: 
g) Escadas e rampas: alto coeficiente de atrito 
h) Hospital: facilidade na remoção de manchas, alta resistência química, 
alta dureza Mohs 
i) Garagens: alta resistência ao impacto 
j) Laticínios, matadouros e açougues: facilidade na remoção de manchas, 
alta resistência química 
k) Piscinas: baixa expansão por umidade, alta resistência química 
l) Pisos para posto de gasolina: alta resistência ao impacto, facilidade na 
remoção de manchas, alta resistência química 
m) Quarto de crianças: 
n) Cozinhas, restaurantes e padarias: alta resistência ao impacto, facilidade 
na remoção de manchas, alta resistência química 
o) Churrasqueiras, lareiras, fogões industriais: refratariedade 
p) Shopping Center: alta dureza Mohs 
q) Área externa com aclive ou declive: baixa expansão por umidade, alto 
coeficiente de atrito, alta dureza Mohs 
 
42- Um azulejo cerâmico de 5 x 200 x 200 mm absorve 2,5 g de água, qual é 
sua porosidade aparente? 
 
 
 
 
 
 
 
 
43- Um tijolo (240 x 115 x 52 mm) pesa 2,50 kg seco e 2,57 kg saturado em 
água. 
a) Calcular a densidade aparente. 
 
 
 
 
 
 
 
b) Calcular a absorção de água em peso. 
 
 
 
 
 
 
 
c) Será que esse tijolo preenche as características de absorção para 
proporcionar uma boa aderência com a argamassa de assentamento? 
Justificar. 
Não, pois AA (%) deve estar entre 8 e 25 %. Justificativa idem 15.