Slides_ceramica_vermelha_2022_2 (1)

Prévia do material em texto

MATERIAIS 
CERÂMICOS
Profa Andrea Betioli
Definição de materiais cerâmicos 
artificiais
Grego: “KERAMOS” - COISA QUEIMADA
Materiais inorgânicos, excluindo os metais e suas ligas, 
utilizáveis após tratamento em altas temperaturas.
(American Ceramic Society)
http://historia-da-ceramica.blogspot.com/2009/02/ceramica-tradicional-no-laos.html
Materiais formados por compostos de 
elementos metálicos (Al, Na, K, Mg, Ca, Si,....) 
e não metálicos (O, S, C e P).
Composição de materiais 
cerâmicos
Argilas
Rochas
Tijolo
Bloco
Telhas
Rev. Cerâmico
Aglomerantes (Cimento, cal, gesso)
Argamassa
Concreto
Vidros
Refratários
Classificação de materiais 
cerâmicos
Classificação das cerâmicas (+ tradicional);
Cerâmica vermelha – compreende os materiais com 
coloração avermelhada empregados na construção civil: 
tijolos, blocos, telha e tubos cerâmicos /manilhas e 
revestimento cerâmico* MP Argila
Cerâmica branca - compreende aqueles materiais 
usados na construção civil para louças e revestimento 
cerâmico*: azulejos, placas ou ladrilhos para piso e 
pastilhas MP Argila + outros minerais
Definições
Argilas: são materiais terrosos 
naturais com alta plasticidade quando 
úmidas e que forma torrões de difícil 
desagregação quando sob pressão.
Cerâmica: é a pedra artificial obtida 
pela moldagem, secagem e queima de 
argilas ou misturas contendo argilas.
Onde esse material é 
utilizado?
Alvenaria de vedação 
Google imagens
Taipa Adobe
Alvenaria de vedação 
Google imagens
CONCRETESHOW – São Paulo, 25 a 27 de agosto de 2010
O Concreto da Próxima Década: Investigações e Tendências
O concreto está presente no subdesenvolvimento do país
Alvenaria de vedação 
Alvenaria estrutural
cidadesaopaulo.olx.com.br
Blocos cerâmicos deixam de ser opção apenas para vedação e ganham 
espaço na alvenaria estrutural (Fev 2017)
No Sul do País, a oferta de blocos mais resistentes multiplica o uso do sistema em 
obras de até 16 pavimentos (blocos com 18 MPa)
http://techne.pini.com.br/engenharia-civil/239/blocos-ceramicos-
deixam-de-ser-opcao-apenas-para-vedacao-e-377436-1.aspx
Telhas cerâmicas
Vista aérea da cidade de São José do Rio Preto – SP (http://br.olhares.com)
Lajota (Tavela)
Tijolos Decorativos
Outros materiais cerâmicos
Outros materiais cerâmicos
Cerâmica refratária
Revestimento cerâmico
Pisos Parede
Pisos Parede
Revestimento cerâmico
CURIOSIDADES!!!!!
Cerâmica transparente
Trata-se de uma cerâmica transparente cristalizada sobre átomos de alumínio. Sendo até 3 
vezes mais resistente que o aço, este magnífico material hoje em dia é bastante utilizado como 
substituto do vidro nas blindagens dos tanques americanos, e dentro de 20 ou 30 anos será 
substituto do alumínio em latas de cerveja e refrigerante.
Fonte: http://younisex.blogspot.com/2011/02/top-05-materiais-mais-extraordinarios.html#ixzz3XF0V8VYA
http://younisex.blogspot.com/2011/02/top-05-materiais-mais-extraordinarios.html
http://younisex.blogspot.com/2011/02/top-05-materiais-mais-extraordinarios.html
http://younisex.blogspot.com/2011/02/top-05-materiais-mais-extraordinarios.html
http://younisex.blogspot.com/2011/02/top-05-materiais-mais-extraordinarios.html
http://younisex.blogspot.com/2011/02/top-05-materiais-mais-extraordinarios.html
http://younisex.blogspot.com/2011/02/top-05-materiais-mais-extraordinarios.html
http://younisex.blogspot.com/2011/02/top-05-materiais-mais-extraordinarios.html
http://younisex.blogspot.com/2011/02/top-05-materiais-mais-extraordinarios.html
http://younisex.blogspot.com/2011/02/top-05-materiais-mais-extraordinarios.html
Cerâmica transparente
“A idéia é passar de um vidro blindado de mais de cinco
centímetros para um „vidro cerâmico‟ que tenha em média dois
centímetros de espessura”
O Instituto Nacional de 
Tecnologia (INT/MCT) 
trabalha numa nova 
tecnologia de produção de 
cerâmicas transparentes, 
que substitui os vidros 
usados na blindagem de 
veículos e câmeras de 
segurança.
http://www.int.gov.br/sala-de-imprensa/noticias/item/2032-int-desenvolve-cer%C3%A2micas-transparentes-que-substituem-vidros-
blindados
Quais são as matérias-
primas empregadas para a 
fabricação desses 
materiais?
Materiais Cerâmicos
Argila;
• Definição: 
Material natural, terroso, de baixa granulometria
(partículas com diâmetros inferiores a 2μm), que
apresenta plasticidade quando misturado com
quantidades adequadas de água;
• São provenientes da decomposição das rochas.
Argila: constituição
Constituídas de partículas cristalinas extremamente
pequenas - argilominerais (compostos complexos
de silicatos de alumínio ou magnésio hidratados e
outros);
Possuem a propriedade de formarem com água uma
pasta plástica suscetível de conservar a forma
moldada, secar e endurecer sob a ação do calor.
Argila: composição
Montmorilonita, Ilita e Caulinita
Os três principais grupos de argilo-minerais
Afinidade com a água – expansão e contração!
Argila: composição
RefratáriosBlocos, 
tijolos
Placas 
revestimento
Montmorilonita, Ilita e Caulinita
Os três principais grupos de argilo-minerais
Constituintes principais das argilas
Outros minerais são comuns como o quartzo, 
os compostos de ferro, os carbonatos, a mica 
e o feldspato.
Livro Materiais de Construção Civil
MATERIAIS 
CERÂMICOS
Produtos de Cerâmica Vermelha
Produtos de Cerâmica Vermelha
Argila;
Propriedades da Argila;
Fabricação de cerâmica vermelha;
Propriedades da cerâmica
Propriedades das argilas
Ensaios de caracterização da argila
- identificação da composição química e mineralógica 
(difração raios X, análise térmica, infravermelho, entre outras)
Propriedades das argilas
Ensaios de caracterização da argila
- Distribuição granulométrica (difração raio laser e sedimentação, 
peneiramento - menor precisão)
- Plasticidade: “propriedade que um sistema rígido possui de se deformar, sem se 
romper quando submetido a uma determinada força e, de manter essa deformação após 
retirada da força” - água retida entre as particulas lamelares dos argilominerais + forças 
de atração entre as partículas (van der Walls e eletrostáticas)
- Limite de Liquidez (LL), Limite de Plasticidade (LP), 
Índice de Plasticidade (IP=LL-LP)
Propriedades das argilas
Ensaios de caracterização da argila
Propriedades das argilas
Ensaios de caracterização da argila
Propriedades das argilas
Produtos de Cerâmica Vermelha
http://www.abceram.org.br
* Dados variam conforme a fonte por causa da informalidade 
do setor. 
http://www.abceram.org.br/
http://www.mme.gov.br/documents/10584/105176754/PRODUTO+6_Vpublicacao.pdf/
bf2ce07b-f7c3-416a-88eb-40f49fa7dce0
Gasto 
energético 
total anual 
maior!!!
Pois produz 
+++ 
A fonte energética mais utilizada é a lenha, com 52%, seguida do 
gás natural com 28 e eletricidade com 7% de participação.
CV – lenha 48%, resíduo de madeira 39%, outros 4 e eletricidade 3%
CB – gás natural 86%, outros 4% e eletricidade 10%
Vidro - gás natural 76%, outros 4% e eletricidade 20%
http://www.mme.gov.br/documents/10584/105176754/PRODUTO+6_Vpublicacao.pdf/bf2ce07b-f7c3-416a-88eb-40f49fa7dce0
Fabricação de Cerâmica Vermelha
Etapas de Fabricação
Extração da matéria-prima
Sazonamento
Etapas de Fabricação
o grau de umidifcação das parículas 
argilosas, lixiviação dos sais e decomposição 
da matéria orgânica 
1 a 12 meses
Preparação da massa
mistura de 2 ou mais 
argilas é comum
Etapas de Fabricação
http://www.mme.gov.br/documents/10584/105176754/PRODUTO+6_Vpublicacao.pdf/bf2ce07b-f7c3-416a-88eb-40f49fa7dce0
Preparação da massa: Mistura
É feita a correção para dar à argila a constituição que se deseja. 
Preparação da massa: Amassamento por laminação
Etapas de Fabricação
Processo que objetiva a obtenção de menores 
partículas, grãos finos e com isso maior plasticidade e 
melhor contato entre os componentes. 
O objetivo dessa etapa 
é conseguir uma massa 
argilosa mais densa, 
eliminando bolhas de ar 
e aglomerados
Preparação da massa: Amassamentopor laminação
Etapas de Fabricação
Neste ponto é adicionado água para atingir o 
ponto de moldagem.
Etapas de Fabricação
Processos de Moldagem
a)moldagem com pasta fluida (barbotina): 30 a 50% de 
água. 
b) moldagem com pasta plástica mole: 20 a 40% de água
c) moldagem com pasta plástica consistente: extrusão - 20 
a 35% água. CERÂMICA VERMELHA!!!
d) Moldagem a seco: 4 a 10% água é feita por 
prensagem. Revestimentos e telhas de qualidade 
superior.
Moldagem:
a)moldagem com pasta fluida (barbotina): 30 a 50% de 
água. Porcelanas, louças sanitárias,
peças para instalação elétrica.
b) moldagem com pasta plástica mole: 20 a 40% de água 
é o processo mais antigo. Vasos, tijolos brutos, pratos, 
xícaras etc.
Cerâmicas: Moldagem
Moldagem:
c) moldagem com pasta plástica consistente: 20 a 35% 
água por extrusão. Blocos e tijolos, tavelas, tubos 
cerâmicos, telhas e refratários.
d) Moldagem a seco: 4 a 10% água é feita por prensagem. 
Revestimentos e telhas de qualidade superior.
Cerâmicas: Moldagem
Blocos cerâmicos: extrusão via umida
blocos vazados e tijolos maciços, lajotas, blocos estruturais, bastões para telhas 
Maromba
Conformação da massa e corte
Blocos cerâmicos: extrusão via umida (20 a 30% 
de umidade) 
vídeo
VIDEOS\Producao de tijolos.wmv
Conformação da massa e corte
Blocos cerâmicos: extrusão
Blocos cerâmicos: extrusão
www.man.com.br
Telhas cerâmicas: extrusão e/ou 
prensagem
Vídeo
Telhas%20Cermicas%20%20%20Fabricao_TOP%20telha.wmv
VIDEOS\TELHAS Cermicas de Sango investem para melhorar qualidade dos produtos.wmv
Secagem natural (10 a 30 dias) ou artificial (3 dias) antes da 
queima (lenta!!!)
Etapas de Fabricação
Etapas de Fabricação
As argilas possuem um alto grau de umidade para que 
consiga ser moldada. Esse teor de água deve ser retirado 
lentamente, de modo a impedir o aparecimento de 
deformações e fissuras por retração. 
Se a saída de água por evaporação for maior que a 
migração da água interna para a superfície - ocorre uma 
contração diferencial com relação ao interior que gera 
tensões que pode gerar deformação e/ou fissura. 
Os espaços ocupado pela água no interior da peça cria 
vazios que se retraem.
A secagem depende da umidade do ar, temperatura, 
vento, formato, granulometria e tipo de argila.
Secagem
Etapas de Fabricação
É tão importante quanto a queima, pois após a 
moldagem ainda permanecerá de 5 a 35% de água.
Ex.: um tijolo comum conserva cerca de 1kg de água 
após a moldagem.
Se a argila for levada ainda úmida para o forno 
haverá a retenção da umidade no interior, 
aparecendo tensões internas e o consequente 
fendilhamento.
Secagem
Se a secagem não for uniforme aparecerão distorções nas 
peças, porém se for muito lenta, a produção tornará 
antieconômica.
Secagem natural (10 a 30 dias)
Etapas de Fabricação
Processo mais comum e mais demorado, exige grandes áreas, 
ao abrigo do sol e com ventilação controlada; 
As vezes é realizada em depósitos quase fechados de madeira, 
colocando-se em torno ou acima do forno, aproveitando o calor
Secagem
Secadores de túnel (3 dias)
Etapas de Fabricação
Túneis extensos (apox. 84 metros) para onde é direcionado o
calor dos fornos (40 à 150º), onde as peças percorrem
lentamente o túnel no sentido da menor para maior
temperatura.
Etapas de Fabricação
Queima
É a etapa mais importante da fabricação;
O cuidado na queima deve ser o de dar uniformidade de 
calor ao forno;
Em fornos de alta temperatura para que ocorram as reações 
químicas de endurecimento, vitrificação ( porosidade e 
resistência). 
Os combustíveis usados são lenha, carvão, óleo ou energia 
elétrica. 
Alguns tipos de cerâmica precisam ir 2x ao forno para o 
recozimento. Isto é comum nas peças esmaltadas. A 
aplicação do vidrado pode ocorrer antes, durante ou depois 
do cozimento.
Cerâmica - Produção
Queima - vários processos existentes:
- fornos intermitentes (forno caipira) 
- Fornos contínuos
Forno intermitente comum
Forno de mufla
Forno semi-contínuo
Forno intermitente de chama invertida 
fornos de Túnel
Queima em forno intermitente
Etapas de Fabricação
Queima
Elevado consumo de combustível 
e de mão de obra, apresentam 
todavia a vantagem de custo de 
instalação que é pequeno e 
facilidade na execução.
Queima em forno contínuo
Etapas de Fabricação
Queima
Etapas de Fabricação
Queima em forno contínuo
- até 150oC – saída de água de capilaridade e 
amassamento
- De 150 a 600oC – perda de água adsorvida e vai 
enrijecendo (somente alteração física)
- 600 a 950oC desidratação química e decomposição 
matéria-orgânica
- 950oC vitrificação da argila 
- Resfriamento lento (8 a 24 hs)
Etapas de Fabricação
Resistência, absorção e contração, 
dependem:
- Velocidade de aquecimento;
- Máxima temperatura;
- Tempo de permanência na temp. Máxima;
- Velocidade de resfriamento
- Uniformidade da temperatura
blocos e tijolos Tmáx 800 a 1000oC 
Bloco antes e depois da queima. 
Etapas de Fabricação
Paletização
Propriedades das Cerâmicas
Material frágil
Durável
Resistência depende 
fundamentalmente 
de:
 Porosidade
 Qualidade do 
esqueleto cerâmico 
(composição e 
queima)
http://drizancanaro.blogspot.com/2011/03/o-vaso-de-
ceramica-mensagem-do-dia-para.html
Resistência mecânica x porosidade
Tração x compressão (frágil e não 
uniforme - defeitos)
Bloco cerâmico
•Vedação com furos na horizontal
•Vedação com furos na vertical
•Bloco cerâmico estrutural de paredes vazadas;
• Bloco cerâmico estrutural de paredes maciças;
• Bloco cerâmico estrutural perfurado
(NBR 15270/2017)
Dimensões (NBR 15270/2017)
 
 
 
Medidas das faces
(NBR 15270/2017)
Aula de 
laboratório
Desvio em relação ao esquadro e 
planeza das faces
 
 
 
(NBR 15270/2017)
Aula de 
laboratório
Resistência à compressão 
Secos ou saturados?
Aula de 
laboratório
PBQP - H
PSQ – Bloco cerâmico
PSQ – Telha cerâmica
77
Como está
o setor?
https://pbqp-h.mdr.gov.br/
https://youtu.be/p9KZEZ2xXNQ
https://youtu.be/p9KZEZ2xXNQ
Lajotas cerâmicas
Lajotas cerâmicas
http://www.cmc.ind.br
• Construção de telhados;
• Argila: tipos ilita e montmorilonita;
• Criteriosa com o tipo de telha a ser fabricada;
• Fabricação:
• Preparação da massa;
• Extrusão da argila (20% a 25%) – bastão (dimensões);
• Presagem – forma;
• Secagem;
• Queima: 900oC a 1100oC;
• Algumas esmaltadas (Impermeabilidade, cor e brilho)
Telhas cerâmicas
Telhas cerâmicas: extrusão
Telhas cerâmicas: prensagem
http://www.telhas-cobert.com
Vídeo
VIDEOS\TELHAS Cermicas de Sango investem para melhorar qualidade dos produtos.wmv
Tipos de Telhas cerâmicas
Tipos de Telhas cerâmicas
Tipos de Telhas cerâmicas
Telhas Cerâmicas
TELHAS CERÂMICAS 
 Os principais tipos de telhas cerâmicas e suas características são: 
 
Capa e canal - encontrada em três estilos: 
colonial, paulista e plan. 
Rendimento:17 peças/m². 
 
Francesa - a instalação é feita com encaixe 
lateral. O desenho da superfície muda de acordo 
com o fabricante. 
Rendimento: 18 peças/m². 
 
Romanas - são sobrepostas lateralmente. 
Rendimento: 17 peças/m². 
 
Portuguesas - o grupo também inclui as italianas 
e espanholas. O que muda são as dimensões e o 
rendimento. 
Rendimento: 13 peças/m² (italiana) e 16 peças/m² 
(portuguesa). 
 
Planas - utilizadas em países de invernos 
rigorosos, onde os telhados são muito inclinados 
para permitir que a neve escorra. No Brasil, são 
usadas para compor coberturas de estilo 
germânico e suíço. 
Rendimento: 35 peças/m². 
 
Telhas Cerâmicas
Telhas resinada
Telhas esmaltada
Telhas siliconada
• Classificação:
• Telhas planas de encaixe;
• Telhas compostas de encaixe;
• Telhas simples de sobreposição;
• Telhas planas de sobreposição;
Telhas cerâmicas - NBR 15310:2009
Telhas cerâmicas
• Principais exigências:
• Impermeabilidade;
• Não permita a passagem de água;
• Retilineidade;
• Desempenho do telhado;
• Resistência compatível;• Transporte, montagem e resistir ao trânsito;
Telhas cerâmicas
• Principais exigências:
• Impermeabilidade;
Permeável ou impermeável
•Resistência compatível;
Telhas cerâmicas
Cargas de ruptura a flexão para telhas cerâmicas, segundo a NBR 15310 (2009) 
Tipo da telha Exemplo Carga de ruptura a flexão (N) 
em ensaio de três pontos 
Plana de encaixe Telha francesa 1000 
Composta de encaixe Telha romana 1300 
Simples de Sobreposição Telha capa e canal colonial 
Telha plana 
Telha paulista 
Telha Piauí 
1000 
Plana de Sobreposição Telha alemã 1000 
 
https://youtu.be/32VZJZItMZM
https://youtu.be/32VZJZItMZM
https://youtu.be/32VZJZItMZM
Tubos Cerâmicos
• Manilhas:
• Canalização de águas pluviais e esgotos;
• Argila: tipo ilita e montmorilonita ;
• Elevado teores de mica e óxido de ferro;
• Fabricação;
• Preparação da massa;
• Extrusão (20% e 25%);
• Processo de secagem;
• Queimados: 1000oC a 1200oC;
•Vidrado -  impermeabilidade;
• Absorção de água inferior ou igual a 10%
Durabilidade superior a 
100 anos!!!
O mercado nacional de 
tubos cerâmicos conta 
com apenas três 
empresas!
Tubos Cerâmicos
Tubos Cerâmicos
Considerações finais
Considerações finais
Leitura das normas 
NBR 15270-1 (2017)
NBR 15270-2 (2017)
NBR 15270-3 (2017)
NBR 15310 (2009)
Bibliografia
http://www.cdhu.sp.gov.br/
http://pbqp-h.cidades.gov.br/projetos_simac_psqs.php
www.ccb.org.br
Livro Materiais de Construção Civil - Ibracon
Aula Materiais de Construção II profa Juliana Casali (IFSC)
Aula Materiais de Construção Civil profa Carmeane Effting 
(UDESC)
ANÁLISE DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM SEGMENTOS 
INDUSTRIAIS SELECIONADOS. CT-EPE-004/2017 
Normas ABNT
http://www.cdhu.sp.gov.br/
http://pbqp-h.cidades.gov.br/projetos_simac_psqs.php
http://pbqp-h.cidades.gov.br/projetos_simac_psqs.php
http://pbqp-h.cidades.gov.br/projetos_simac_psqs.php