SEMINÁRIO PROCESSO DE PRODUÇÃO DE TIJOLO-CERÂMICA

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SEMINÁRIO PROCESSO DE PRODUÇÃO DE CERÂMICA/TIJOLO
Grupo: Christovam, Filipe e Juliana.
Ipatinga, Março 2022
INTRODUÇÃO
A cerâmica é um dos materiais mais antigos do mundo ainda utilizados na construção civil atual. Devido à abundância da matéria prima, o barro, e sua facilidade de extração e fabricação além da durabilidade do material, a cerâmica foi amplamente utilizada na história da humanidade. Quando observou-se que o barro endurecia ao ser submetido a elevadas temperaturas, surgiu a cerâmica que desde então é empregada para diversos fins.
Conceituando, do grego temos “kéramos” que significa terra queimada ou argila queimada, e que na verdade, são pedras artificiais obtidas pela moldagem, secagem e queima de argilas ou de misturas contento argilas, o que lhe garante grande durabilidade. As cerâmicas são isolantes elétricos e térmicos, duros, mas frágeis.
MATÉRIA PRIMA
Como principal matéria prima para a fabricação do tijolo, temos as argilas que são constituídas por pequenas partículas de argilominerais: silicatos de alumínio hidratados, podendo conter partículas de outros minerais que não são argilominerais como, por exemplo: magnésio, potássio, lítio, quartzo, mica, pirita, hematita (ferro), calcita, dolomita e minerais alcalinos terrosos, além de matéria orgânica e sais solúveis. 
PROPRIEDADES DA MATÉRIA PRIMA ARGILA
1. Plasticidade: é a principal característica da argila, onde o sistema possui a capacidade de se deformar quando sujeito a aplicação de uma força sobre o sistema e de manter essa deformação quando a força for retirada. A plasticidade depende de:
a. Tipo e porcentagem dos argilominerais;
b. Índice de umidade;
c. Tamanho da forma das partículas;
d. Capacidade de troca de íons;
e. Presença de outras substâncias.
2. Retração: Durante a secagem, o distanciamento das partículas de água da argila provoca uma retração, sendo essa diretamente proporcional ao grau de umidade, à composição da argila e ao tamanho das partículas. Se a retração não for uniforme a peça poderá se deformar. Para isto, a temperatura, a umidade e o fluxo de ar do ambiente devem ser controlados. 
3. Efeitos do Calor Sobre as Argilas: A queima é um processo que ocorre em uma determinada temperatura por um período de tempo. Tanto a temperatura quanto o tempo, variam de acordo com finalidade da cerâmica. Aquecendo a argila até 600ºC ocorrem apenas transformações físicas no material como, por exemplo, perda de água. A partir de 600ºC, transformações químicas começam a ocorrer, em três estágios:
a. Desidratação Química: perda de água de constituição do material e queima de matérias orgânicas.
b. Oxidação: é a transformação dos carbonetos em óxidos através do processo de calcinação.
c. Vitrificação: Formação de vidro que ocorre a partir de 950ºC. A quantidade de vidro formada em um artigo cerâmico determina sua qualidade, uma vez que o vidro aumenta a resistência e a dureza do material.
4. Alta resistência à compressão: Está relacionada às forças interatômicas e à quantidade de vidro formada. Quanto mais homogênea e fina for a granulometria, mais resistente a cerâmica será, porém a resistência diminui com o aumento da porosidade.
5. Baixa resistência à tração na flexão: Microfissuras na superfície e na massa, poros internos e contornos de grãos amplificam a intensidade das cargas aplicadas e facilitam a propagação das tensões e das fissuras, ocasionando a fratura da peça.
6. Outros: 
a. Alta dureza e resistência ao desgaste: varia pela quantidade de vidro formado; 
b. Absorção ou porosidade aparente: absorção de água, aumentando o peso da pesa após 24h imerso em água;
c. Péssimos condutores elétricos e térmicos, e bom isolamento acústico.
PROCESSO PRODUTIVO 
1. Estoque da matéria-prima
As argilas são armazenadas normalmente a céu aberto, podendo ser separados conforme as características e propriedades de cada matéria prima, ou então podendo ser até intercaladas para haver uma homogeneidade nas misturas de argilas. Essa fase ocorre de 3 a 6 meses de repouso do material, de modo que não ocorra mais reações físico-químicas no material.
2. Tratamento da matéria-prima
A matéria prima, ou melhor, as argilas podem ser consideradas como duras ou moles de acordo com as suas propriedades. Para as argilas consideradas moles, elas seguem diretamente para a dosagem a alimentação do processo produtivo. Já as argilas consideradas duras, elas precisam ser quebradas e reduzidas a um tamanho menor para assim, ser mandado para a próxima etapa da dosagem e alimentação, por isso precisa passar pela etapa de britagem e moagem. 
Na etapa da britagem a matéria prima encontra-se seca e dura e sua principal função é de quebrar a argila em pedaços menores. Na moagem há a transformação de grânulos maiores em menores, de forma a homogeneizar a granulometria. Já na parte de dosagem e alimentação do processo produtivo, a sua função é controlar a quantidade de matéria prima para os estágios subsequentes do processo.
3. Desintegração e mistura da matéria prima
A desintegração consiste na trituração de torrões provenientes da alimentação, aumentando a homogeneidade da massa. E a partir disso, a homogeneização da matéria prima ocorre na fase da mistura, onde permite e atribui características importantes, para evitar a deformação, variação de textura, cor do material e resistência. O equipamento, através de movimentos circulares, permite a quebra de torrões e a homogeneização da massa juntamente com a água misturada para a obtenção da plasticidade correta. O material preparado fica estocado protegido das intempéries para alimentar as próximas etapas do processo produtivo.
4. Laminador 
Na laminação temos um equipamento composto de dois cilindros que é responsáveis pela compactação e melhor homogeneização da massa de argila, tornando-a menos porosa. Nela garante maior densidade aos agregados formados, facilitando a posterior extrusão que é o próximo passo.
5. Moldagem (extrusão) 
No processo de extrusão, a massa é introduzida na extrusora e através da aplicação de uma pressão adequada é forçada por meio de uma abertura devidamente modelada (de maneira a reproduzir a seção transversal do revestimento). A máquina extrusora é dotada de uma câmara a vácuo para facilitar a desaeração da massa, desta sai uma fita contínua, a qual é cortada em função do tamanho especificado do revestimento.
6. Corte
Assim que sai do extrusor, o corpo cerâmico apresenta-se unido, sendo então cortado nos tamanhos desejados. Nota-se um produto ainda com consistência mole, parecido com um chocolate, por isso, nessa etapa são usados fios de ferro para o corte do tijolo. Todo o resto de tijolo cortado é reaproveitado, voltando ao processo.
7. Prensagem
Para a fabricação de telhas, os elementos extrusados e cortados em formato favorável são prensados em prensa dotada de matrizes que comprimem os elementos cortados dando forma final ao produto. 
8. Secagem
Ela é feita em galpão coberto, contendo prateleiras fixas ou móveis, ou ainda empilhados no chão, a fim de perderem a maior parte da unidade. Permanecem aí por um período de até seis semanas. São também utilizadas, por algumas empresas, estufas para este fim, aproveitando o calor residual dos fornos, quando do seu resfriamento. O material permanece na estufa em torno de um a dois dias.
9. Queima
O material proveniente da secagem é carregado no forno. Os fornos utilizam como fonte de energia a lenha, a serragem, os rejeitos de madeira, o óleo ou carvão mineral. Nos fornos, as peças são calcinadas em altas temperaturas, que através de transformações físico-químicas, altera as propriedades mecânicas, cor e dimensões da peça. A temperatura de queima é da ordem de 750 a 900ºC para tijolos, e de 900 a 950ºC para telhas.
10. Inspeção, estocagem e expedição
Após a retirada do forno, as peças são observadas visualmente quanto a trincas, quebras, excessivamente queimadas, sendo assim descartadas. As peças que estiverem com os aspectos dentro dos padrões exigidos pelaABNT são liberadas para comercialização. O armazenamento é feito normalmente em áreas cobertas, permanecendo aí até
a retirada dos produtos para a expedição. O envio do produto final até o mercado consumidor é feito essencialmente por rodovias através de caminhões, utilizando veículos próprios ou fretados.
IMPACTOS AMBIENTAIS
A extração da argila como matéria prima causa alterações profundas na área onde foi retirada, provoca erosão e modifica a paisagem natural. O processo produtivo das cerâmicas possui “alto potencial de poluição e utilização dos recursos naturais”. Devido ao processo de queima da argila, a indústria cerâmica possui consumo energético elevado. Além disso, há emissão de gases liberados durante a secagem e queima e emissão de gases provenientes do transporte da matéria prima e do produto acabado.
O fluxograma abaixo apresenta o processo produtivo da cerâmica e os impactos associados a cada etapa.