Aula 02 Materiais cer micos v3 (1)

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06/09/2017
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Materiais de Construção 2
Professor: Sílvio Séxtio Andrade do Monte
Contatos: @silviosextioeng
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silvio.sextio@hotmail.com
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Assunto: Materiais Cerâmicos
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Materiais Cerâmicos
O que é Cerâmica?
É um material não metálico, inorgânico, cuja estrutura, após a
queima em altas temperaturas, apresenta-se inteira ou parcialmente
cristalizada. Isto é, os átomos de sua estrutura ficam arranjados de
forma simétrica e repetidos de tal modo que parecem pequenos
cristais ( vidros), uns juntos dos outros.
Segundo Bauer (2009), chama-se cerâmica à pedra artificial obtida
pela moldagem, secagem e cozedura de argilas ou mistura
contendo argilas.
Série de materiais que substituem 
as pedras em suas aplicações ou 
têm aparência geral semelhante
Materiais Cerâmicos
O que é Cerâmica? 
Esta característica estrutural, ou seja, a cristalização, confere ao
material cerâmico propriedades físicas como, entre outras,
resistência mecânica, resistência ao desgaste, absorção da água e
duração.
IMPORTANTE!!! A qualidade de um artigo cerâmico depende, acima
de tudo, da quantidade de vidro formado. É ínfima nos tijolos
comuns e grande nas porcelanas.
A resistência ao desgaste depende muito da quantidade de vidro
formado.
A absorção de água depende da compactação, das constituições
iniciais (aumento de peso que a peça apresenta após 24 horas de
imersão em água).
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Materiais Cerâmicos
Matéria Prima
Alguns tipos de argilominerais: Caulinita, Bentonita, Ilita, Esmectitas,
Vermiculitas, Montmorilonita.
Imagem de MEV
Argilominerais
Fração do solo, partículas inferior a 0.005mm (2µm); formado por
substâncias inorgânicas e orgânicas, mais outros minerais não
argilosos (hidróxidos de Fe e Al, quartzo, mica, feldspatos, calcita)
húmus e microorganismos. A fração argila é formada praticamente
de argilominerais. Tem Plasticidade em contato com a água.
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O termo argila é usado em vários
sentidos:
a) material natural com características
plásticas;
b) faixa granulométrica em que
dominam partículas de diâmetro
esférico equivalente a esferas 2μm;
c) rocha sedimentar formada de
partículas muito finas;
d) misturas de minerais em que
dominam aluminosilicatos
hidratados de granulometria fina,
denominados argilominerais;
e) fração mais ativa de um solo.
(Gomes, 1986).
Argilas são aglomerantes inorgânicos inertes.
Composição química da massa cerâmica
Argila verde
Argila branca
Argila preta
Argila amarela
Argila cinza
Argila rosa (mistura de branca com vermelha)
Argila marrom
Argila beje (mistura de marrom com branca)
Alaranjada
Cores e composições variadas
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Emprego / Aplicabilidade
Classificação dos materiais de Cerâmica
usados na Construção. 
A classificação que segue é apenas prática.
Na construção civil são usados: 
• Materiais cerâmicos secos ao ar;
• Materiais cerâmicos de baixa vitrificação;
• Materiais cerâmicos de alta vitrificação, que por sua vez, se 
subdividem em materiais de louça e materiais de grês
cerâmico;
• Refratários.
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Tipos de Argila.
• Argilas de cor de cozimento branca: Caulins e argilas plásticas;
Caulin : argila com predominância de caulinita, pó branco que é
matéria prima da porcelana. Funde a 18000C, pouca plástica, deve ser
moldada em moldes ou fôrma pois não é possível com a mão.
• Argilas de bola (BALL CLAY): São argilas muito plásticas, de cor
azulada ou negra, apresenta alto grau de contração tanto na
secagem quanto na queima. Sua grande plasticidade impede que
seja trabalhada sozinha, fica pegajosa com a água. É adicionada em
massas cerâmicas para proporcionar maior plasticidade. Vitrifica
aos 1300 oC.
Composição mineral: caulinita, mica (ilita) e quartzo, podendo
conter baixos teores de esmectita e possivelmente clorita, sendo a
caulinita, geralmente, mal cristalizada e de fina granulometria.
Tipos de Argila.
• Argilas refratárias: Caulinitas e argilas altamente aluminosas
• Argilas para produtos de grês;
- Argilas para grês: argila de grão fino, plástica, sedimentária e
refratária que suporta altas temperaturas. Vitrificam entre 1150 –
1300 oC. Nelas o feldspato atua como material fundente. Após a
queima sua coloração é variável, vai do vermelho escuro ao rosado
e até mesmo acinzentado do claro ao escuro
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Tipos de Argila. 
• Argilas Vermelhas: São plásticas com alto teor de ferro.
Resistem a temperaturas de até 1100 0C porém fundem
em uma temperatura maior e podem ser utilizadas com
vidrados para grês. Sua coloração é avermelhada escura
quando úmida chegando a quase marrom com a queima.
• Bentonita: Argila vulcânica muito plástica, contém mais
sílica do que alumínio, se origina das cinzas vulcânicas.
Apresenta uma aparência e tato gorduroso, pode
aumentar entre 10 e 15 vezes seu volume ao entrar em
contato com a água. Adicionada a argila para aumentar
sua plasticidade. Funde por volta de 1200 0C.
Tipos de Argila. 
• Argila expandida: é produzida em grandes fornos rotativos,
utilizando argilas especiais que se expandem a altas temperaturas,
transformando-as em um produto leve, de elevada resistência
mecânica, ao fogo e aos principais ambientes ácidos e alcalinos,
como os outros materiais cerâmicos.
Este tipo de argila pode ser utilizado, por exemplo, no concreto leve
e estrutural, onde reduz entre 30 e 50% do peso do agregado
convencional e ainda ajuda no processo de cura do concreto,
ganhando mais resistência.
Resistência, Isolamento térmico e acústico, inerte, estabilidade
dimensional, e refratário.
A única do Brasil - CINEXPAN – Varzea Paulista
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Classificação: as argilas são comercialmente classificadas em diversos grupos:
Ballclays – caulinitas, plásticas, de granulometria fina, cor cinza a preta, que se
tornam brancas a bege após queima.
Chinaclay – argila branca, com caulinita, mica e quartzo, formada por alteração
de feldspatos em granitos e pegmatitos graníticos, sem transporte.
Fireclay – argila pouco plástica, refratária, rica em alumina, mas também com
óxidos de ferro, que lhe dão cor marrom clara após a queima. Resistem a
temperaturas de até 1500°C, mas inferior a das argilas refratárias.
Argilas refratárias – são ricas em alumina, mas resistem a temperaturas de até
1.640°C.
Fillerclays – argilas claras (bege a branca), geralmente constituídas de caulinita,
que são usadas como carga ou enchimento, isso é, para dar volume e/ou peso
ao produto final em indústrias como a de papel e de borracha.
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Terras filler – predominam montmorillonita e atta-pulgita-palygorskita-
sepiolita. Usadas como descorantes na fabricação de vinhos e óleos
vegetais.
Caulim – argila residual ou sedimentar branca, composta por caulinita. Dois
tipos: o caulim fino (terra de porcelana); e o caulim fino para cerâmica
branca, obtido da purificação do caulim comum.
Taguá – De boa plasticidade, em que predominam montmorillonita e da
illita. É a matéria-prima por excelência da cerâmica vermelha.
Terracota – argilas muito plásticas, marrom avermelhadas, constituídas por
montmorillonita, illita, clorita e caulinita, ricas em óxido de ferro, usadas
sobretudo para confecção de vasos e esculturas. Queima em torno dos
900°C, apresentando baixa resistência mecânica e alta porosidade,
necessitando de um acabamento com camada vítrea para torna-la
impermeável.
Produtos Cerâmicos para Construção. 
A indústria fabrica e coloca no mercado da construção uma gama
enorme de produtos cerâmicos, os quais podem ser classificados de
acordo com o que vimos anteriormente em classificação dos
materiais cerâmicos.
Desta forma podemos dividir esta produção da seguinte forma:
• materiais cerâmicos comuns
• materiais cerâmicosde alta vitrificação
• materiais de cerâmica refratária 
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Cerâmica Industrial. 
Aplicações. 
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Classificação. 
Classificação. 
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Classificação 
Classificação. 
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Classificação das Cerâmicas 
Materiais Cerâmicos
Classificação das Cerâmicas. 
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Materiais Cerâmicos
Classificação das Cerâmicas. 
Fluxograma do processo de produção de blocos cerâmicos.
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Fabricação em Olarias. 
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 TIJOLOS
No recebimento dos tijolos na obra é preciso atentar para as seguintes
particularidades:
- as partidas com grande quantidade de quebra indicam material fraco,
não devendo ser aceitas;
- as cores desmaiadas ou os miolos escuros indicam material cru;
- as cores muito carregadas indicam excesso de vitrificação.
Os tijolos e blocos variam conforme a forma e a dimensão. Podem ser
classificados em:
• Tijolo maciço: tem a forma de paralelepípedo. São especificados pela
NBR-7170 e padronizados pela NBR-8041.
Produtos Cerâmicos para Construção. 
 Materiais Cerâmicos Comuns
São os materiais de argila propriamente ditos ou cerâmica vermelha.
São assim denominados porque seu principal componente é a argila,
a qual geralmente contém óxido de ferro, elemento responsável pela
coloração avermelhada que é a característica principal desse tipo de
cerâmica.
Dentre os materiais de argila destacam-se:
Os porosos (tijolos, telhas, tijoleiras, etc.)
Os vidrados ou gresificados (tijolos e telhas especiais, ladrilhos, etc.).
O vidrado refere-se ao corpo do material e não apenas à sua
superfície.
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Produtos Cerâmicos para Construção. 
 Materiais Cerâmicos Comuns
Os materiais de argila mais comuns são:
• Tijolos;
• Blocos.
 TIJOLOS
São materiais que servem para dividir compartimentos ou vedá-los. Quando
sobrepostos e rejuntados formam o que se chama de alvenaria ou, vulgarmente,
paredes. Os blocos também podem desempenhar função estrutural, formando
alvenarias portantes. Assim, existem no mercado blocos para uso de vedação e para
uso portante.
 TIJOLOS
TABELA 1 - Classificação e dimensões do tijolo maciço
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 TIJOLOS
Seu principal emprego é feito em alvenaria externa e fundação.
Um tijolo maciço deve apresentar como principais características de
qualidade:
- regularidade de forma e dimensão;
- arestas vivas e cantos resistentes;
- cozimento uniforme (produz som metálico quando percutido com
martelo);
- resistência à compressão dentro dos limites da NBR-7170/83; -
massa específica aparente de 1,80 kg/dm3;
- absorção de água em torno de 15%.
TIJOLOS: Apesar de sua utilização ser
mais para vedação, também podem ser
utilizados de maneira estrutural, como
no caso da alvenaria estrutural.
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 TIJOLOS
A NBR-7170/83 estabelece que, de acordo com a resistência, os
tijolos maciços podem ser de categoria A, B ou C. A resistência à
compressão é determinada pelo ensaio descrito na NBR-6460. Seus
valores mínimos são apresentados na Tabela 2.
TABELA 2 - Resistência dos tijolos maciços à compressão. 
 BLOCOS FURADOS
Apresentado na Figura a seguir (blocos furados para vedação), tem a forma
prismática. Tanto suas medidas como o número e a forma dos furos variam. Os
furos podem ser prismáticos, com base quadrada, ou cilíndricos.
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 BLOCOS FURADOS
Os blocos furados são especificados pela NBR-7171 e padronizados pela NBR-
8042. Suas dimensões são apresentadas na Tabela 3.
A resistência à compressão é determinada por ensaios, devendo apresentar os
valores mínimos indicados na Tabela 4, conforme os blocos sejam de vedação ou
portantes.
As principais vantagens dos tijolos furados sobre os tijolos maciços são estas:
- menor peso por unidade de volume;
- aspecto mais uniforme, arestas e cantos mais fortes;
- menor propagação da umidade;
- melhor isolante térmico e acústico.
 BLOCOS FURADOS
TABELA - Classificação e dimensões dos blocos furados 
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Produtos Cerâmicos para Construção. 
 BLOCOS FURADOS
TABELA – Resistência dos blocos furados à compressão. 
Cerâmica Industrial. 
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Utilização. 
Materiais de Construção
materiais cerâmicos
Unidade I - Telhas
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Materiais Cerâmicos
Telhas
As telhas são materiais de cobertura com formas que se classificam em:
planas ou francesas, com seção transversal curva (coloniais, portuguesas e
árabes) e planas tipo escama. A matéria prima é a mesma utilizada para os
tijolos comuns, contudo a diferença está na argila , que deve ser fina e
homogênea, não só por ser a telha um material mais impermeável, dada a
sua condição de uso, mas também para não provocar grandes deformações
nas peças durante o cozimento.
As telhas devem atender aos seguintes requisitos:
o Apresentar estrutura homogênea, granulação fina e não conter na sua
massa grãos de pirita e de cal;
AS PARTES DE UM TELHADO
Cada tipo de telhado é composto por partes próprias. Assim, um
telhado industrial é composto por telhas e estrutura metálica. Esta
por sua vez compõe-se de tesoura, terças, banzos, treliças e outras
peças.
As ideias aqui apresentadas são em cima de um telhado
convencional de telhas de barros apoiadas sobre uma estrutura de
madeira, de modo que veremos os componentes deste tipo de
telhado.
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Fig: Componentes principais da cobertura
Componentes principais da cobertura
Definições das partes de um telhado:
Água - Superfície plana inclinada de um telhado.
Beiral - Projeção do telhado para fora do alinhamento da parede.
Cumeeira - Aresta horizontal delimitada pelo encontro entre duas águas, geralmente
localizada na parte mais alta do telhado.
Espigão - Aresta inclinada delimitada pelo encontro entre duas águas, que formam um
ângulo saliente, isto é, o espigão é um divisor de águas
Rincão - Aresta inclinada delimitada pelo encontro entre duas águas, que formam um
ângulo reentrante, isto é, o rincão é um captador de águas. Também conhecido como
água furtada
Rufo - Peça complementar de arremate entre o telhado e uma parede.
Fiada - Sequência de telhas na direção de sua largura.
Peça complementar - componente cerâmico ou de qualquer outro material que permite
a solução de detalhes do telhado, podendo ser usado em cumeeiras, rincões, espigões e
arremates em geral.
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TIPOS DE ESTRUTURAS PARA TELHADOS
DUAS ÁGUAS
UMA ÁGUA
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Materiais Cerâmicos
Telhas
o Não apresentar manchas ou eflorescências;
o Ter cantos vivos;
o Ter um som claro;
o Não ter irregularidades de forma;
o Ter baixa permeabilidade;
o Ser resistente à flexão;
Materiais Cerâmicos
Telhas
Na avaliação da efetividade da queima e da eventual presença de
fissuras, as telhas devem emitir som metálico, semelhante ao de
um sino, quando suspensas por uma extremidade e devidamente
percutidas, conforme se vê na Figura abaixo.
Figura 1 -
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Materiais Cerâmicos
Telhas
Além das características mencionadas, o conjunto de normas técnicas
brasileiras estabelece para as telhas cerâmicas as seguintes condições
específicas:
o impermeabilidade - as telhas cerâmicas submetidas a uma coluna de
água com 25 cm de altura, durante 24 horas consecutivas, não devem
apresentar vazamentos ou formação de gotas na face oposta à da ação
da água;
o absorção de água - o nível deve ser inferior a 20%;
Materiais CerâmicosTelhas
o resistência à flexão - a carga de ruptura à flexão das telhas cerâmicas de
encaixe deve ser igual ou superior a 70 kgf, elevando-se para 100 kgf nas
telhas de capa e canal;
o tolerâncias dimensionais - dimensões ≥ 50 mm ⇒ tolerância ± 2% -
dimensões < 50 mm⇒ tolerância ± 1 mm ;
o espessura ⇒ tolerância ± 2 mm 
o empenamento - em relação ao plano de apoio, as telhas não devem 
apresentar empenamento superior a 5 mm. 
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Materiais Cerâmicos
Telhas
A NBR-7172 da ABNT especifica a telha plana francesa nos seguintes
requisitos:
o Massa – A massa seca máxima deve ser 3,3Kg
o Absorção d’água – a absorção máxima deve ser de 20%.
o Dimensões nominais – NBR-8038 com tolerância de 2% nas dimensões
nominais.
o Quantidade de telhas por m².
Materiais Cerâmicos
Telhas - Tipos
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Materiais Cerâmicos
Telhas - Tipos
São dois basicamente, os tipos de telhas existentes, com uma variedade
bastante grande de formas.
Das telhas de encaixe encontradas no comércio, as mais comuns são a telha
francesa, a romana e a termoplan.
Das telhas de capa e canal, as mais comuns são a telha colonial, a paulista e
a plan.
As telhas cerâmicas de encaixe apresentam em suas bordas saliências e
reentrâncias que permitem o encaixe (acoplamento) entre as mesmas,
quando da execução do telhado.
Materiais Cerâmicos
Telhas - Tipos
A telha tipo FRANCESA, fabricada por prensagem, é uma telha de encaixe, 
conforme a Figura 2 (a) ilustra. Além dos encaixes laterais, possui um ressalto na 
face inferior, para apoio na ripa, e outro, denominado orelha de aramar, que 
serve para sua eventual fixação na ripa. 
A telha ROMANA também é uma telha de encaixe, fabricada por prensagem. 
Possui uma capa e um canal interligados, conforme ilustrado na Figura 2 (b). A 
telha TERMOPLAN, apresentada na Figura 2 (c), é o tipo de telha de encaixe 
mais recentemente lançado no mercado. É fabricada por processo de extrusão, 
que permite uma camada interna de ar, e projetada com o intuito de otimizar o 
desempenho térmico da telha. 
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Materiais Cerâmicos
Telhas - Tipos
FIGURA 2 - Telha cerâmica tipo francesa (a), romana (b) e termoplan 
(c). 
Materiais Cerâmicos
Telhas - Tipos
As principais características geométricas das telhas cerâmicas de encaixe,
normalizadas ou em processo de normalização, são indicadas na Tabela 1.
TABELA 1 - Característica das telhas cerâmicas de encaixe.
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Materiais Cerâmicos
Telhas Cerâmicas
Materiais Cerâmicos
Telhas Cerâmicas
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Aspectos importantes
O conhecimento das propriedades e geometria das telhas é
importante e deve ser usada para auxiliar nos cálculos da
quantidade de telha por m2. Cada classe de telha tem uma
quantidade por área.
A quantidade de telhas que se usa por metro quadrado varia
do modelo de cada uma delas, sendo as principais telhas
mostradas abaixo:
•Romana: 16 peças por m2
•Italiana: 14 peças por m2
•Colonial: pequena 24 peças por m2 e a grande 16 pç.
•Francesa: 16 peças por m2
•Portuguesa: 17 peças por m2
•Americana: 12,5 peças por m2
Como calcular o metro quadrado do telhado?
O cálculo da metragem quadrada da construção
deve ser calculado diretamente no telhado. Se a
edificação for em duas águas, o cálculo é feito separado,
calculando a largura e o comprimento de cada água
considerando a questão do desnível.
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Por exemplo, uma casa com 100 m2 de construção, duas 
águas e beiral de 50 centímetros. Considere que as medidas da 
casa seja 12 metros de comprimento e 8 de largura: 12 x 8 = 96. 
Como o telhado é em duas águas, vai ficar em torno de 4,5 metros 
de cada lado. Na verdade vai dar um pouquinho mais, pois é 
necessário considerar o desnível do telhado, então vamos 
arredondar para 5 metros de cada lado.
Assim temos duas águas de 12 x 5.
Desta forma, as medidas ficarão: 12 x 5x 2 = 120 metros de 
telhado.
Com este valor em mão, verifique qual telha você irá usar. Se for a 
romana que rende 16 peças por metro quadrado, você precisará de 
720 telhas.
1. Para obter a área que será coberta deveremos incluir os beirais;
2. Correção da área em planta, para área inclinada;
3. Multiplicamos a área inclinada pela quantidade de telhas em m²;
4. Acrescentando uma porcentagem de 5%, pois vai haver 
necessidade de quebrar telha, de recorte.
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Exemplo de estimativa seguindo a figura mostrada:
O primeiro passo para calcular a quantidade de telhas é encontrar a
área em planta.
Para o telhado do exemplo, temos um dos lados A + A, portanto, 6,0 +
6,0 m = 12,00 m.
O outro lado possui medida C, portanto, 10,00 m, multiplicando os dois
lados encontramos: área = 12,00 x 10,00 = 120,00 m² (esta área ainda
não está corrigida para a inclinação solicitada), este é o próximo passo.
O segundo passo para calcular a quantidade de telhas é efetuar a
Correção da área em planta, para área inclinada.
Depois de encontrar a área em planta, devemos multiplicar pelo fator
de correção (F.C.), correspondente à inclinação do telhado para
encontrar a área inclinada.
Segue abaixo a tabela dos fatores de correção (F.C.),
correspondente as inclinações:
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Supondo que o telhado tivesse inclinação de 35%, pela
tabela temos para inclinação 35%, F.C. = 1,059.
Desta forma, multiplicamos a área em planta pelo fator de
correção: 120,00 m² x 1,059 = 127,08 m² e encontramos a
área inclinada.
O passo seguinte é multiplicar a área inclinada de telhado
pelo consumo da telha a ser usada, para isso você deve
sempre consulta o catálogo de produto que tem por
objetivo especificar o consumo determinado de cada telha.
TELHA PORTUGUESA:
Material: Cerâmica
Quantidade: 16 telhas por metro quadrado de telhado
Peso: 2,5 Kg por peça
Inclinação Mínima: 30%
Inclinação acima de 60%, recomenda-se fixação das
telhas
Cor: Esmaltada (21 cores), natural e branca.
Multiplicamos então a área inclinada 127,08m² x 16
telhas (o número de telhas que cobrem o telhado por
m²) = 2.033 telhas.
Acrescentando + 5% = 2.135 (arredondado).