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MATERIAIS CERÂMICOS DEFINIÇÕES PEDRAS ARTIFICIAIS Materiais que substituem as pedras em suas aplicações ou têm aparência geral semelhante MATERIAIS DE CERÂMICAS MATERIAIS DE CIMENTO CERÂMICAS PEDRAS ARTIFICIAIS OBTIDAS PELA MOLDAGEM, SECAGEM, E COZEDURA DAS ARGILAS OU DE MISTURA CONTENDO ARGILAS GRANDE DURABILIDADE ISOLANTES ELÉTRICOS E TÉRMICOS DUROS, MAS FRÁGEIS AS ARGILAS MATERIAIS TERROSOS QUE, QUANDO MISTURADOS COM A ÁGUA, APRESENTAM ALTA PLASTICIDADE ABNT: "As argilas são compostas por partículas coloidais de diâmetro inferior a 0,005 mm, com alta plasticidade quando úmidas e que, quando secas, formam torrões dificilmente desagregáveis pela pressão dos dedos" → ARGILO-MINERAIS → FELDSPATOS (FUNDENTES) → SÍLICA LIVRE (AREIA) → ÓXIDO DE FERRO → ALUMINA LIVRE (ÓXIDO DE ALUMÍNIO) → SAIS DE SULFATOS E CARBONATOS DE CÁLCIO → MATÉRIA ORGÂNICA → ÁGUA DE CONSTITUIÇÃO → ÁGUA DE PLASTICIDADE OU ADSORVIDA → ÁGUA DE CAPILARIDADE, LIVRE OU DE POROS TIPOS DE DEPÓSITOS DE ARGILA ARGILAS RESIDUAIS CERÂMICA BRANCA ARGILAS SEDIMENTARES CERÂMICA VERMELHA 1 TIPOS DE ARGILA → Argilas de cor de cozimento branca → Argilas refratárias → Argilas para a produção de grés → Argilas para materiais cerâmicos estruturais, amarelas ou vermelhas PROPRIEDADES DAS CERÂMICAS CONSTITUIÇÃO, COZIMENTO, PROCESSO DA MOLDAGEM, ETC. Alta RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO (1-30 MPa) POROSIDADE Baixa RESISTÊNCIA À TRAÇÃO NA FLEXÃO: FRATURA FRÁGIL Alta DUREZA e RESISTÊNCIA AO DESGASTE A resistência mecânica é um índice de qualidade do material ABSORÇÃO DE ÁGUA OU POROSIDADE APARENTE SUCÇÃO OU ABSORÇÃO INICIAL Péssimos CONDUTORES ELÉTRICOS E TÉRMICOS Bom ISOLANTE ACÚSTICO Mas péssimo ABSORVENTE ACÚSTICO DEGRADAÇÃO DAS CERÂMICAS Muito duráveis, no entanto: Agentes físicos: Umidade e vegetação Resistência ao fogo Agentes químicos: Eflorescências “Agentes mecânicos”: Resistência aos choques 2 Classificação dos materiais cerâmicos usados na construção 1) Materiais cerâmicos secos ao ar 2) Materiais cerâmicos de baixa vitrificação 3) Materiais cerâmicos de alta vitrificação 4) Refratários Classificação dos materiais cerâmicos segundo a norma ISO 10545: Classificação ISO 10545 Absorção de Água Equivalente em Português Ia < 0,5 % porcelana Ib 0,5-3,0 % grés IIa 3,0-6,0 % semi-grés IIb 6,0-10,0 % semi-poroso III 10,0-20,0 % poroso FABRICAÇÃO DA CERÂMICA 1. EXPLORAÇÃO DA JAZIDA - Localização - Topografia do local - Características geológicas, profundidade máxima da barreira - Características do barro relacionadas com a aplicação - Remoção da camada superficial 3 2. PREPARAÇÃO DA MATÉRIA-PRIMA E DA MASSA (1) SAZONAMENTO (2) ELIMINAÇÃO DAS IMPUREZAS GROSSEIRAS (3) MACERAÇÃO: DESINTEGRAÇÃO, TRITURAÇÃO (4) LOTEAMENTO DO BARRO (5) AMASSAMENTO E MISTURA 3. MOLDAGEM DAR A FORMA DESEJADA À PASTA CERÂMICA ADICIONANDO MAIS ÁGUA ⇓ FACILIDADE DE MOLDAGEM CONSUMO DE ENERGIA CONTRAÇÃO E DEFORMAÇÃO NA SECAGEM TEMPO DE SECAGEM 3-1. MOLDAGEM COM PASTA FLUÍDA 30-50 % DE ÁGUA “BARBOTINA” PORCELANAS, LOUÇAS SANITÁRIAS, PEÇAS PARA INSTALAÇÃO ELÉTRICA E DE FORMATO COMPLEXO 3-2. MOLDAGEM COM PASTA PLÁSTICA MOLE (BRANDA) 25-40 % DE ÁGUA: MOLDES DE MADEIRA, TORNO DE OLEIRO VASOS, PRATOS, XÍCARAS, TIJOLOS BRUTOS 4 3-3. MOLDAGEM COM PASTA PLÁSTICA CONSISTENTE (DURA) 15-25 % DE ÁGUA: PROCESSO DE EXTRUSÃO TIJOLOS, TIJOLETAS, TUBOS CERÂMICOS, TELHAS, REFRATÁRIOS 5 CASO DAS TELHAS 3-4. MOLDAGEM A SECO OU SEMI-SECO 5-10 % DE ÁGUA: COMPACTAÇÃO COM PRENSAS (5 E 700 MPa) Simplicidade das operações Produção em massa Tempo de secagem reduzido Muito boa qualidade (não tem bolhas) Investimento elevado e limitação dos formatos LADRILHOS, AZULEJOS, PISOS, REFRATÁRIOS, ISOLADORES ELÉTRICOS, TIJOLOS E TELHAS DE QUALIDADE SUPERIOR 4. SECAGEM EVAPORAR A MAIOR QUANTIDADE POSSÍVEL DE ÁGUA ANTES DA QUEIMA E TORNAR A PEÇA SUFICIENTEMENTE RESISTENTE PARA PODER SER MANUSEADA É NECESSÁRIO CONTROLAR A VELOCIDADE DE SECAGEM PELO CONTROLE DA To , UMIDADE E FLUXO DE AR DO AMBIENTE ⇒ SENÃO A PEÇA PODE SE DEFORMAR E FISSURAR 6 SECAGEM NATURAL SECAGEM POR AR QUENTE-ÚMIDO SECADORES DE TÚNEL 5. COZIMENTO (QUEIMA) TRANSFORMAÇÕES FÍSICAS, ALOTRÓPICAS, REAÇÕES NO ESTADO SÓLIDO E RECRISTALIZAÇÕES EM DIVERSOS INTERVALOS DE TEMPERATURA TEMPERATURA DE QUEIMA TEMPO DE PERMANÊNCIA NUMA TEMPERATURA DADA → Até 110ºC: evaporação do resto da água de capilaridade e amassamento → ≅ 200-300ºC: perda da água adsorvida: a argila se enrijece → 400 - 800ºC: perda da água de constituição; combustão da matéria orgânica; decomposição da pirita FeS2 em óxido de ferro Fe2O3; decomposição dos hidróxidos; transformação do quartzo α em quartzo β → 800 – 950ºC: calcinação dos carbonetos; decompos. dos sulfetos → A partir de 950ºC: INÍCIO DA VITRIFICAÇÃO (OU SINTERIZAÇÃO) ⇓ COESÃO E RESISTÊNCIA PARA AS PEÇAS CERÂMICAS POR REAÇÃO EM ALTA TEMPERATURA ENTRE ALGUNS DOS CONSTITUINTES DAS ARGILAS, FORMA-SE UM “VIDRO” LÍQUIDO A BASE DE SÍLICA QUE AGLOMERA AS PARTÍCULAS MENOS FUSÍVEIS DANDO APÓS O RESFRIAMENTO DUREZA, RESISTÊNCIA E COMPACTAÇÃO AO CONJUNTO AS PROPRIEDADES DE UM ARTIGO CERÂMICO DEPENDE DA QUANTIDADE DE VIDRO FORMADO, QUE SERÁ ÍNFIMA NOS TIJOLOS COMUNS E GRANDE NAS PORCELANAS TIPOS DE FORNOS 7 FORNOS INTERMITENTES: cozimento de um lote de cada vez Forno intermitente comum Forno intermitente de chama invertida Forno de mufla Forno semi-contínuo FORNOS CONTÍNUOS: queima em continuo 8 6. ESMALTAÇÃO UM ESMALTE É UM VIDRADO CERÂMICO QUE SE APLICA EM PEÇAS NA FORMA DE UMA CAMADA HOMOGÉNEA APLICAÇAÕ: PROCESSO DE BIQUEIMA PROCESSO DE MONOQUEIMA IMPERMEABILIZAR, EMBELEZAR, AUMENTAR A RESISTÊNCIA MECÂNICA, AUMENTAR A RESISTÊNCIA AO DESGASTE, MELHORAR A HIGIENIZAÇÃO E A RESISTÊNCIA QUÍMICA TRANSPARENTE, OPACO, BRILHANTE, FOSCO OU COLORIDO HOMOGENEIDADE (ESPESSURA, COR) AO LONGO DA PEÇA ALTA RESISTÊNCIA ÀS VARIAÇÕES DE TEMPERATURA E UMIDADE, SEM GRETAR 9 PEDRAS ARTIFICIAIS CERÂMICAS AS ARGILAS PROPRIEDADES DAS CERÂMICAS A resistência mecânica é um índice de qualidade do material Classificação dos materiais cerâmicos usados na construção Absorção de Água FABRICAÇÃO DA CERÂMICA DAR A FORMA DESEJADA À PASTA CERÂMICA ADICIONANDO MAIS ÁGUA CASO DAS TELHAS Simplicidade das operações
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