CAM_0772_-_AULA_04_-_2022-2__-_Materiais_Cermicos__-_Introduo_Materia-prima_

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MATERIAIS CERÂMICOS
Conceito, Argila, Fabricação
Profª. Erica Natasche de Medeiros Gurgel Pinto
Objetivos da aula
✓ Apresentar os conceitos básicos dos materiais de cerâmicos
✓ Entender as propriedades e características das argilas
✓ Discutir o processo de fabricação dos materiais cerâmicos
✓ Apontar os principais materiais cerâmicos utilizados na 
construção civil
Materiais inorgânicos, excluindo os metais e suas 
ligas, utilizáveis após tratamento em altas 
temperaturas.
CONCEITO
American Ceramic Society
Conceito
KERAMUS
Chama-se cerâmica à pedra artificial obtida por processos
que iniciam na extração e preparação da matéria-prima,
moldagem, secagem e cozedura de argilas ou de misturas
contendo argilas.
COISA QUEIMADA
Grego:
Argila
São materiais terrosos naturais que, 
misturados com água, adquirem a 
propriedade de apresentar alta 
plasticidade quando úmidas e, quando 
secas, formam torrões dificilmente 
desagregáveis pela pressão dos dedos.
Argila
São constituídas essencialmente de partículas cristalinas extremamente
pequenas, formadas por um número restrito de substâncias.
Essas substâncias são chamadas de ARGILOMINERAIS.
Argilominerais – são silicatos hidratados de alumínio, ferro e magnésio,
comumente com alguma porcentagem de álcalis e de alcalino-terrosos. Junto
com esses elementos básicos vem sílica, mica, ferro, cálcio, magnésio,
matéria orgânica, etc.
Eles são a mistura de substâncias minerais resultantes da desagregação do
feldspato das rochas ígneas, por ação da água e gás carbônico.
Argila
ARGILOMINERAIS
Amorfos
Cristalinos
De duas camadas
Equidimensinal Grupo da caulinita
Alongada Grupo da aloisita
De três camadas
Rede expansiva
Grupos da 
montomorilonita e 
da vermiculita
Grupops da 
saponitas e da 
montronita
Rede não-expansiva Grupo da ilita
De camadas mistas 
regulares
Grupo da clorita
Estruturas em cadeia
Grupos da atapulgita, 
da sepiolita e da 
paligorsquita
Grupo das alofanas
Argila
- Na superfície das rochas, como resultado da
decomposição superficial das mesmas
- Nos veios e trincas das rochas
- Nas camadas sedimentares, onde foram depositadas
por ventos e chuvas.
TIPOS DE DEPÓSITOS
ARGILAS RESIDUAIS: quando o depósito é no próprio local em que houve a decomposição 
da rocha de origem.
ARGILAS SEDIMENTARES: quando o depósito é formado longe do local de origem.
Argila
TIPOS
• Caulins e argilas plásticas
ARGILAS DE COR DE COZIMENTO BRANCA
• Caulins, argilas refratárias e argilas altamente aluminosas
ARGILAS REFRATÁRIAS 
ARGILAS PARA PRODUTOS DE GRÊS
• Grupo das cerâmicas vermelha
ARGILAS PARA MATERIAIS CERÂMICOS ESTRUTURAIS
Argila
TIPOS
As argilas são classificadas em GORDAS e MAGRAS, 
conforme a maior ou menor quantidade de colóides.
✓ As argilas gordas são muito plásticas e, devido a
alumina, deformam-se muito mais no
cozimento.
✓ As argilas magras, devido ao excesso de sílica,
são mais porosas e frágeis.
TIPOS DE ARGILA:
- As argilas magras, devido ao maior tamanho dos grãos e à quantidade de sílica 
são mais porosas e frágeis. Ao tato parecem mais secas.
- Argilas com maior quantidade de material orgânico de cor cinza-azulada ou até 
preto assumem coloração amarela ou vermelha após o cozimento. São usadas para 
materiais cerâmicos estruturais, assim como tijolos e telhas mais grosseiras.
- As magras e com pouco material orgânico dão cerâmicas menos porosas e 
uniformes, portanto de melhor qualidade. Estas argilas são também empregadas na 
fabricação do cimento.
- A argila com alta percentagem de mica e pouco ferro é denominada grês. Tem 
uma tonalidade cinza-esverdeada e é usada na fabricação de tubos cerâmicos e 
ladrilhos.
São utilizadas na fabricação de louças 
e são quase exclusivamente caulim. 
Tem coloração branca antes e depois 
do cozimento.
São chamadas de refratárias e 
existem vários tipos e cores.
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Argila
COMPONENTES
ArgilaCaulim
Óxido de 
ferro
Sílica livre 
(areia)
Alumina 
livre
Feldspatos 
(fundentes)
Compostos 
cálcicos 
(sais)
Matéria 
orgânica
Água
Argila
COMPONENTES
ArgilaCaulim
Óxido de 
ferro
Sílica livre 
(areia)
Alumina 
livre
Feldspatos 
(fundentes)
Compostos 
cálcicos 
(sais)
Matéria 
orgânica
Água
• Caulinita misturada com outros elementos.
• Argilo-mineral mais simples
• Estrutura lamelar: camada mista de silicato e 
hidróxido de alumínio
• Úmida → muito plástica
• Secagem → alta retração
Argila
COMPONENTES
ArgilaCaulim
Óxido de 
ferro
Sílica livre 
(areia)
Alumina 
livre
Feldspatos 
(fundentes)
Compostos 
cálcicos 
(sais)
Matéria 
orgânica
Água
• Cor avermelhada
• Diminui a plasticidade e refratariedade
Argila
COMPONENTES
ArgilaCaulim
Óxido de 
ferro
Sílica livre 
(areia)
Alumina 
livre
Feldspatos 
(fundentes)
Compostos 
cálcicos 
(sais)
Matéria 
orgânica
Água
• Reduz a plasticidade e retração
• Aumenta a brancura
• Diminui a resistência mecânica, mas 
melhora a sinterização
Argila
COMPONENTES
ArgilaCaulim
Óxido de 
ferro
Sílica livre 
(areia)
Alumina 
livre
Feldspatos 
(fundentes)
Compostos 
cálcicos 
(sais)
Matéria 
orgânica
Água
• Óxido de alumínio
• Aumenta a refratariedade
• Reduz a plasticidade e resistência 
mecânica
Argila
COMPONENTES
ArgilaCaulim
Óxido de 
ferro
Sílica livre 
(areia)
Alumina 
livre
Feldspatos 
(fundentes)
Compostos 
cálcicos 
(sais)
Matéria 
orgânica
Água
•Diminuem a plasticidade e o 
ponto de fusão
•Aumentam a massa específica, 
resistência e impermeabilidade
Argila
COMPONENTES
ArgilaCaulim
Óxido de 
ferro
Sílica livre 
(areia)
Alumina 
livre
Feldspatos 
(fundentes)
Compostos 
cálcicos 
(sais)
Matéria 
orgânica
Água
•Reduzem refratariedade e 
plasticidade;
•Dão eflorescências.
Argila
COMPONENTES
ArgilaCaulim
Óxido de 
ferro
Sílica livre 
(areia)
Alumina 
livre
Feldspatos 
(fundentes)
Compostos 
cálcicos 
(sais)
Matéria 
orgânica
Água
•Aumenta a plasticidade, porosidade 
e retração
•Dá a cor escura das argilas antes do 
cozimento.
Argila
COMPONENTES
ArgilaCaulim
Óxido de 
ferro
Sílica livre 
(areia)
Alumina 
livre
Feldspatos 
(fundentes)
Compostos 
cálcicos 
(sais)
Matéria 
orgânica
Água
•Água de constituição: pertence à rede 
cristalina
•Água de plasticidade ou adsorvida: adere à 
superfície das partículas coloidais
•Água de capilaridade, livre ou de poros: 
preenche os poros e vazios
Argila
Nas cerâmicas, o interesse se situa no peso, resistência mecânica, resistência 
ao desgaste, absorção de água e durabilidade, entre outras mais específicas.
PROPRIEDADES
Propriedade de se deformar quando submetido à uma 
força, e conservar a deformação quando esta é retirada;
A qualidade de um artigo cerâmico depende, acima de 
tudo, da quantidade de vidro formado. É ínfima nos tijolos 
comuns e grandes nas porcelanas.
Propriedade de variar de volume com a 
variação de umidade;
Argila
Nas cerâmicas, o interesse se situa no peso, 
resistência mecânica, resistência ao desgaste, 
absorção de água e durabilidade, entre outras mais 
específicas.
PROPRIEDADES
✓ Resulta das forças de atração entre partículas de argilominerais e a ação
lubrificante da água entre as partículas lamelares;
✓ Forças de atração que podem ser anuladas se a película de água entre as
lamelas é excessiva.
✓ A Plasticidade depende do tipo e percentagem dos argilo-minerais, do
tamanho e forma das partículas, da capacidade de troca de íons e da
presença de outras substâncias
Argila
PROPRIEDADES
CLASSIFICAÇÃO DA ABNT:
Limite de 
plasticidade 
(LP)
Limite de 
liquidez (LL)
Índice de 
plasticidade 
(IP)
Índice de 
consistência 
(IC)
Argila IC Característica
Muito mole1 requer grande esforço
Dura > 1 não pode ser moldada pelos dedos
Argila
PROPRIEDADES
✓ A retração é proporcional ao grau de umidade, composição da argila e ao
tamanho das partículas
✓ Retração não é uniforme⇒ bloco pode se deformar.
✓ Fatores que aumentam a plasticidade, também aumentam a retração
Secagem → evaporação da água → a distância entre as 
partículas diminui, ocorre a retração. 
Argila
PROPRIEDADES
✓ A retração é proporcional ao grau de umidade, composição da argila e ao
tamanho das partículas
✓ Retração não é uniforme⇒ bloco pode se deformar.
✓ Fatores que aumentam a plasticidade, também aumentam a retração
Secagem → evaporação da água → a distância entre as 
partículas diminui, ocorre a retração. 
Argila
PROPRIEDADES
SINTERIZAÇÃO → QUEIMA
Perde água de 
capilaridade e 
amassamento
Perde a água 
adsorvida –
enrijecimento
Desidratação 
química
Carbonetos 
transformados 
em óxidos
Início da 
vitrificação110°C
300 -
400°C
600 -
800°C
800 -
950°C
> 
950°C
Propriedades das cerâmicas
Alta resistência à compressão
• Relacionada com as forças interatômicas
• Aumenta com granulometria mais homogênea e fina
• Diminui com o aumento da porosidade
Baixa resistência à tração - Fratura frágil
• Formação e propagação das fissuras através da seção transversal 
do material numa direção perpendicular à carga aplicada
• Microfissuras na superfície e na massa, poros internos, contornos 
de grãos amplificam a intensidade das cargas aplicadas e facilitam 
a propagação das tensões
Propriedades das cerâmicas
Dureza, resistência ao desgaste: depende da quantidade de vidro 
formado
• Absorção ou porosidade aparente: Percentagem de aumento de peso que a peça 
apresenta após 24 horas de imersão de água
• Absorção de água depende da compactação, dos constituintes, a queima, etc.
• Sucção
• Cerâmicas com alta sucção → argamassa plástica com alto teor água/cimento
• Cerâmicas com baixa sucção → argamassa “firme”
Outras características
• Mau condutor elétrico e térmico
• Bom isolante acústico, mas péssimo absorvente acústico
Fabricação dos materiais cerâmicos
Extração da 
argila
Preparo da 
matéria prima
Moldagem
SecagemCozimentoEsfriamento
Fabricação dos materiais cerâmicos
✓ Cada tipo de cerâmica requer um tipo apropriado de barro.
✓ Deve ser analisada a composição granulométrica, o teor de argila, a
umidade e a pureza entre outras.
Extração da argila
Carbonato de cálcio ou 
compostos sulfurosos
cerâmica muito fendilhada.
Matérias orgânicas cerâmica muito porosa. 
Cal
Queima ao receber 
umidade.
Fabricação dos materiais cerâmicos
• A argila é levada para depósitos ao ar livre, onde é revolvida e passa por 
um período de descanso. Tem por finalidade principal a fermentação das 
partículas orgânicas, que também ficam coloidais, aumentando a 
plasticidade.
Apodrecimento
• É feita para se obterem menores partículas, grãos finos e, com isso 
maior plasticidade, melhor contato entre os componentes etc.Maceração
• É feita para dar à argila a constituição que se deseja.Correção
• Serve para preparar a argila para a moldagem, com a qual muitas vezes 
se confunde ou é simultâneo.Amassamento
Preparação da argila
Fabricação dos materiais cerâmicos
Moldagem a seco ou semi-seco
• 4 a 10% de água
• Grande pressão e grande 
energia
• Também conhecida como 
prensagem
• São de excelente qualidade, 
mais uniformes e sem bolhas, 
tendo superfícies lisas e 
impermeáveis
• Ladrilhos, azulejos, isoladores 
elétricos e também para tijolos 
e telhas de melhor qualidade
Moldagem com pasta plástica 
consistente
• 20 a 35% de água
• A pasta é forçada a passar sob 
pressão sob um bocal 
apropriado, formando uma fita 
contínua e uniforme
• Fabricação de tijolos comuns ou 
elemetos vazados. No caso das 
telhas a moldagem é feita por 
prensagem em formas
Moldagem
Fabricação dos materiais cerâmicos
Moldagem com pasta plástica mole
• 25 a 40% de água
• É o processo mais antigo pois é 
feito até sem equipamentos. A 
massa é moldada à mão, em tornos 
ou moldes de madeira.
• Fabricação de vasos, tijolos brutos, 
estatuetas, pratos e xícaras de barro 
e eventualmente em telhas rústicas 
coloniais
Moldagem com pasta fluida
• 30 a 50% de água
• Semelhante ao xarope
• A moldagem é feita com contra 
molde de metal, molde de gesso e a 
pasta é vertida em camadas até 
atingir a espessura desejada
• O gesso absorve a água da pasta, 
ficando só a camada de argila. 
• Para a disforma, o molde precisa ser 
partido, o que encarece a 
fabricação.
• É usado em peças de espessura 
pequena como louças domésticas, 
louças sanitárias e peças de alta 
precisão.
Moldagem
Fabricação dos materiais cerâmicos
✓ É a fase obrigatória entre a moldagem e o cozimento.
✓ Feita para que a pasta perca o excesso de água antes de ir ao forno.
✓ A secagem é lenta e bem distribuída evitando o fissuramento,
deformações e porosidade das cerâmicas.
Secagem
Secagem 
natural
Secagem por 
ar quente-
úmido
Secadores de 
túnel
Secagem por 
radiação 
infravermelho
Ao vento. É demorada e exige grandes superfícies de 
armazenamento, normalmente em telhados extensos 
para a proteção do sol.
Fabricação dos materiais cerâmicos
Secagem
O calor é forçado a passar sobre as 
peças que estão indo para o cozimento. 
O resultado depende da velocidade de 
secagem.
Secagem 
natural
Secagem por 
ar quente-
úmido
Secadores de 
túnel
Secagem por 
radiação 
infravermelho
Reduz gradativamente 
o teor de umidade, 
garantindo a 
uniformidade do 
processo. 
É um excelente 
processo pois reduz 
significativamente 
deformações e 
fendilhamento.
Em peças delgadas e de precisão 
(componentes eletrônicos e elétricos)
Este processo tem um custo alto e é 
usado em pequenos secadores especiais.
Fabricação dos materiais cerâmicos
MoldagemSecagem
Cozimento
✓ É a fase da fabricação em que a argila é colocada em fornos de alta temperatura 
para que ocorram as reações químicas de endurecimento e vitrificação.
✓ No resultado influem as temperaturas alcançadas, a velocidade de aquecimento, 
atmosfera ambiente, pressão e umidade.
✓ O cozimento pode ser contínuo ou internitente.
✓ Os combustíveis usados são lenha, carvão, óleo 
ou energia elétrica.
✓ Alguns tipos de cerâmica precisam ir duas 
vezes ao forno para o recozimento. Isto é
comum nas peças esmaltadas.
✓ A aplicação do vidrado pode ocorrer antes, 
durante ou depois do cozimento.
Fabricação dos materiais cerâmicos
MoldagemSecagem
Sinterização
Redução da porosidade com a formação de sólido policristalino
Esfriamento
Nesta fase o único cuidado é evitar um resfriamento muito brusco, que pode fendilhar 
a peça pela rápida retração.
Classificação
Materiais cerâmicos secos ao ar
Materiais cerâmicos de baixa vitrificação
Materiais cerâmicos de alta vitrificação (louça e grés 
cerâmico)
Refratários
MATERIAIS CERÂMICOS USADOS NA CONSTRUÇÃO
Obrigada!
	Introdução
	Slide 1: MATERIAIS CERÂMICOS Conceito, Argila, Fabricação Profª. Erica Natasche de Medeiros Gurgel Pinto
	Slide 2: Objetivos da aula
	Slide 3: Materiais inorgânicos, excluindo os metais e suas ligas, utilizáveis após tratamento em altas temperaturas.
	Slide 4: Conceito
	Slide 5: Argila
	Slide 6: Argila
	Slide 7: Argila
	Slide 8: Argila
	Slide 9: Argila
	Slide 10: Argila
	Slide 11
	Slide 12: Argila
	Slide 13: Argila
	Slide 14: Argila
	Slide 15: Argila
	Slide 16: Argila
	Slide 17: Argila
	Slide 18: Argila
	Slide 19: Argila
	Slide 20: Argila
	Slide 21: Argila
	Slide 22: Argila
	Slide 23: Argila
	Slide 24: Argila
	Slide 25: Argila
	Slide 26: Argila
	Slide 27: Propriedades das cerâmicas
	Slide 28: Propriedades das cerâmicas
	Slide 29: Fabricação dos materiais cerâmicos
	Slide 30: Fabricação dos materiais cerâmicos
	Slide 31: Fabricação dos materiais cerâmicos
	Slide 32: Fabricação dos materiais cerâmicos
	Slide 33: Fabricação dos materiais cerâmicos
	Slide 34: Fabricação dos materiais cerâmicos
	Slide 35: Fabricação dos materiais cerâmicos
	Slide 36: Fabricaçãodos materiais cerâmicos
	Slide 37: Fabricação dos materiais cerâmicos
	Slide 38: Classificação
	Sistemas de Informação
	Slide 39: Obrigada!