Aula - Unidade 7 - Material ceramico

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Materiais de Construção I
Profa. M.Sc. Maria Letícia C. L. Beinichis
Curso – Engenharia Civil
Unidade 7 – Materiais cerâmicos
07.01 - Propriedades;
07.02 - Fabricação cerâmica;
07.03 - Materiais de construção da cerâmica.
Conteúdo Programático
Materiais Cerâmicos
A palavra Cerâmica origina-se da palavra grega “Keramos”, que
significa “coisa queimado”.
Segundo a American Ceramic
Society, os materiais
cerâmicos são “constituídos
de produtos químicos
inorgânicos, excluindo os
metais, utilizáveis após
tratamento em altas
temperaturas”.
Materiais Cerâmicos
Os primeiros povos a utilizar os elementos cerâmicos como
materiais de construção foram os gregos. Os romanos
utilizavam alvenarias em suas cúpulas. No Brasil, o uso da
cerâmica foi introduzido pelos portugueses durante o império.
Materiais Cerâmicos
A matéria-prima principal dos materiais cerâmicos é a Argila.
Conforme NBR 6502 – Rochas e Solos, o solo argiloso é aquele
com características de plasticidade com água, moldagem fácil
de formas, coeso quando seco, difícil desagregação por
pressão dos dedos e partículas menores que 5µm.
Materiais Cerâmicos
Constituição das argilas:
• Silica (40 a 80%) – plasticidade, resistência à tração e 
choque térmico
• Óxidos de alumínio (10 a 40%) - refratariedade
• Óxidos de ferro (<8%) – plasticidade e reflateriedade
• Feldspatos sódicos, potássicos ou cálcicos – refratariedade, 
ponto de fusão, plasticidade, estanqueidade
• Sais solúveis – plasticidade e refratariedade, podem causar 
eflorescências.
• Carbonatos ou sulfatos de cálcio
• Silicatos e fosfatos de cálcio – fundentes
• Matéria orgânica – plasticidade, retração e porosidade
Materiais Cerâmicos
Principais materiais cerâmicos
• Materiais cerâmicos 
tradicionais – cerâmicas 
estruturais (tijolos, blocos 
estruturais, etc), louças, 
telhas, placas, etc;
• Vidros e vitro-cerâmicas
• Cimentos
• Cerâmicas avançadas –
aplicações eletro-
eletrônicas, térmicas, 
mecânicas, opticas, 
químicas e bio-médicas
Materiais Cerâmicos
Componentes Cerâmicos
1. Cerâmica Branca:
• Pó de pedra – placas de revestimento (azulejo), peças 
sanitárias;
• Grês cerâmico – pastilhas, ladrilhos, peças sanitárias
• Porcelana – Pastilhas, porcelanatos, porcelana “elétrica”
2. Cerâmica Vermelha
• Porosos – tijolo maciço comum e prensado, tijolos 
laminados, blocos vazados, painéis pre-fabricados, 
telhas, composição para lajes, lajotas, etc.
• Vidrados – ladrilhos (vidrados/esmaltados), tijolos 
laminados, tubos.
Materiais Cerâmicos
Componentes Cerâmicos
3. Refratários:
• Silicosos, sílico-aluminoso, aluminosos, de Magnesita, 
de cromita.
4. Vidros
• Placas planas
• Blocos e telhas
• Fibras de vidro
• Domus
• Lâmpadas e luminárias
Materiais Cerâmicos
Fabricação das cerâmicas
Materiais Cerâmicos
Fabricação das cerâmicas
Materiais Cerâmicos
Propriedades dos materiais cerâmicos
Propriedades Físicas
• Densidade de massa aparente – 1.900 a 2.100kg/m³;
• Absorção de água – 0 para porcelanas e 20 a 25% para 
cerâmicas vermelhas;
• Resistência à agentes químicos – variável conforme a 
porosidade e absorção;
• Coeficiente de dilatação térnica – 10-5 mm/mm. oC
• Coeficiente de condutividade térmica – 0,002 cal.cm/ oC.cm.s
Materiais Cerâmicos
Propriedades dos materiais cerâmicos
Propriedades Mecânicas
• Resistência à compressão
o Tijolos e blocos de vedação >1,5MPa
o Cerâmica estrutural (blocos estruturais – 20 a 
80MPa e placas de pisos – até 150MPa)
o Porcelanas – até 200MPa
• Resistência à tração – 15 a 20% fc
• Ruptura frágil
Materiais Cerâmicos
Propriedades dos materiais cerâmicos
Propriedades Mecânicas
• Resistência à manchas
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Placas Cerâmicas
Constituem um dos elementos do revestimento cerâmico.
É o componente ou material utilizado para revestir pisos e
paredes. . É o resultado da queima da argila e adição de
componentes, como minerais e esmaltes que conferem
resistência mecânica e diversos tipos de acabamentos.
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Placas Cerâmicas
Quanto à conformação (maneira como é moldada) as placas
podem ser (NBR 13817/97)
• Prensadas – tipo A.
https://www.youtube.com/watch?v=_qgw6KRukFA
• Extrudadas – tipo B
• Outros processos – Tipo C
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Placas Cerâmicas
Quanto ao acabamento final (NBR 13817/97)
• Esmaltadas
• Não esmaltadas
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Placas Cerâmicas
Quanto à absorção de água (NBR 13817/97)
• Porcelanato <0,5%
• Grês - 0,5 a 3%
• Semi-grês – 3 a 6%
• Semi-porosas 6 a 10%
• Porosas – 10 a 20%
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Placas Cerâmicas
Quanto à resistência à abrasão
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Porcelanatos
É um tipo de placa cerâmica feita através da queima de minerais
como o feldspato e quartzo, do minério caulim e argila, em um
processo que envolve a atomização da matéria prima e sua
prensagem posterior.
A alta temperatura do forno, entre 1.200 e 1.400oC garante alta
resistência mecânica e porosidade quase nula. Pode ser
encontrado em diferentes tipos de acabamentos, texturas e
cores.
Natural ou rústico
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Porcelanatos
Polidos 
Esmaltados
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Pastilhas cerâmicas
Tipo específico de placa cerâmica, possuem tamanho reduzido –
25x25mm, 40x40mm e 50x50mm, em formato sextavado,
palito, retangular ou outros.
Possui baixa absorção de água, com espessura entre 3 a 5mm.
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Tijolos e blocos cerâmicos
Material cerâmico parte do grupo de cerâmicas vermelhas, os
tijolos e blocos são divididos em dois grupos – estrutural e de
vedação.
Os blocos de vedação são os mais comuns, com baixa
resistência mecânica e tem como matéria-prima base a argila.
São comercialmente conhecidos como tijolo cerâmico. São
fabricados em um processo de extrusão e queima da
composição.
https://www.youtube.com/watch?v=naKK5ezR4bk
Os tijolos e blocos estruturais são mais caros em seu custo
unitário, porém, diminuem o peso da estrutura e sua aplicação
tem crescido no campo da construção civil.
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Tijolos e blocos cerâmicos
Tijolo maciço ou tijolo comum
O mais frágil de todos os tijolos, por ser maciço
proporciona bom isolamento térmico e acústico.
Em contrapartida, é o que mais demanda mão-
de-obra e argamassa.
Bloco cerâmico com
furos
É o mais barato, com maior
índice de desperdício na
construção civil pela baixa
resistência mecânica.
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Tijolos e blocos cerâmicos
Bloco laminado
Pelo seu processo de fabricação e mistura de
matéria-prima é um dos mais resistentes e com
menor absorção de água. Indicado para
alvenaria aparente.
Bloco refratário
Composto de argila e enriquecido com
minerais que diminuem sua absorção de calor,
o que faz com que esse bloco suporte altas
temperaturas. Excelente isolante térmico
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Tijolos e blocos cerâmicos
Bloco solo-cimento
Bloco estrutural, sendo uma alternativa para os blocos de concreto. Possui
execução rápida e baixo gasto com argamassa.
Existiam os tijolos e paredes monolíticas de solo-cimento, porém não são
mais utilizadas em função das patologias geradas pela interação dos tijolos
com a argamassa.
https://www.youtube.com/watch?v=lReevPh6JGMMateriais Cerâmicos na Construção Civil
Tijolos e blocos cerâmicos
Blocos cerâmicos estrutural
São produzidos para utilização como alvenaria
estrutural, mas podem ser empregados em
alvenaria de vedação.
Quando elemento estrutural, dispensam o uso
de estruturas de concreto, necessitando
entretanto, conforme a altura da edificação de
vigas de transição. Possui diversos padrões de
peças.
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Tijolos e blocos cerâmicos
Blocos cerâmicos
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Telhas cerâmicas
Material cerâmico também parte do grupo de cerâmicas vermelhas.
A matéria-prima das telhas é mais selecionada, de forma a obter melhor
resistência mecânica e baixa porosidade.
https://www.youtube.com/watch?v=8Qi-b90-BXA
As principais propriedades exigidas das telhas são:
• Ausência de fissuras, quebras e rebarbas;
• Queima adequada e uniforme;
• Peso reduzido
• Fraca absorção de água ou impermeabilidade;
• Regularidade na forma, dimensões e coloração;
• Resistência à flexão.
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Telhas cerâmicas
Telha francesa
Planas, com encaixe nas bordas por saliências e
reentrâncias.
Telha romana
Planas, com leve ondulação longitudinal,
usada para encaixe da capa com o canal.
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Telhas cerâmicas
Telha colonial ou paulista
Em forma de capa e canal iguais, com
reentrâncias no lado convexo e uma
reentrância no lado côncavo.
Telha cerâmica esmaltada
Pode ser executada em padrões
diversos. Sua principal
característica é a coloração.
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Elementos Vazados
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Louças Cerâmicas
Formada pela mistura de caulim, argila, feldspato e quartzo, que forma uma
massa denominada barbotina, as louças sanitárias são moldadas (moldes de
gesso e resina acrílica) e secas em estufa para então, receber a esmaltação.
https://www.youtube.com/watch?v=J1osZ0pfJFQ
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Patologias
As principais patologias referentes aos revestimentos cerâmicos estão
relacionados à sua execução ou à qualidade do material produzido.
1. Placas cerâmicas
• Descolamento da placa
o Falta de argamassa de
assentamento
o Argamassa não aderida ao
tardoz
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Patologias
1. Placas cerâmicas
• Descolamento da placa
o Falta de junta de movimentação
o Falha no selante da junta de movimentação
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Patologias
1. Placas cerâmicas
• Gretamento - trincas
desordenadas no esmalte.
Essa patologia ocorre por
dilatação diferenciada entre a
base da cerâmica e o esmalte.
• Fungo e alga no rejuntamento.
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Patologias
1. Placas cerâmicas
• Umidade da base
• Fissura da base de alvenaria, provocando trincas e rachaduras nas
placas
• Eflorescências de rejuntamento, devido à passagem da água por
fissuras na interface rejunte e placa.
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Patologias
2. Tijolos, blocos cerâmicos
• Quebras e trincas - fragilidade do material componente, falhas no
processo de fabricação ou erros de transporte.
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Patologias
3. Telhas cerâmicas
• Quebra - fragilidade do material componente ou erros de execução,
na colocação das telhas.
• Fungos e matéria orgânica no corpo da telha – provoca diminuição
da vida útil do material, além de vetor para disseminação de
doenças.