Materiais Cerâmicos

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MATERIAIS CERÂMICOS
Alexandre, Jovane e Marcos 
Professora:Elena Oliveira
Disciplina: Materiais de 
Construção
Data:1ºsem/2011
FURG – Campus Rio Grande
Materiais de Construção
RESUMO HISTÓRICO 
• A Bíblia registra no livro de Genesis o uso de tijolos (cerâmicos)nas 
construções.
• Também na Bíblia no livro de Êxodo, os hebreus (escravos) 
trabalharam duro na argamassa e na fabricação de tijolos. 
• A arqueologia está em grande parte fundada no estudo de 
fragmentos de vasilhames cerâmicos.
• Na Caldeia (região do Iraque) e na Assíria foi muito utilizado o tijolo 
cozido.
• Na Pérsia e no Egito servia para construções de casas populares.
• Os romanos levaram seus conhecimentos cerâmicos a todas 
as partes do mundo.
• Os árabes revalorizaram os materiais cerâmicos, a ponto de 
seu uso caracterizar a arquitetura maometana.
• Após o incêndio de 1666, os ingleses reconstruíram a cidade 
usando tijolos 
• Por ser uma material abundante e barato, os produtos 
tornaram-se essencial na historia da humanidade.
Resumo Histórico
Histórico
ARGILA
• Definição: Conjunto de minerais, composto principalmente de 
alumínios hidratados, que possuem a propriedade de formarem com 
água uma pasta plástica suscetível de conservar a forma moldada, 
secar e endurecer sob a ação do calor.
• Origem: feldspatos minerais(mais comum)existentes no granito e 
pórfiros ou a partir de gnaisses e micaxistos.
• Argilas usadas na fabricação de cerâmicas: a caulinita, a 
montmorilonita e a ilita, todas com estrutura lamilar ou foliacea.
Tipos de Argilas
• Argila natural: É uma argila que foi extraída e limpa, e que pode 
ser utilizada em seu estado natural, sem a necessidade de 
adicionar outras substâncias.
• Argila refratária: Argila que adquire este nome em função de sua 
qualidade de resistência ao calor. Suas características físicas 
variam, umas são muito plásticas finas, outras não. São utilizadas 
nas massas cerâmicas dando maior plasticidade e resistência.
• Caulim ou argila da china: Argila primária, utilizada na fabricação 
de massas para porcelanas. É de coloração branca e funde a 
1800°C - pouco plástica, deve ser moldada em moldes ou formas 
pois com a mão é impossível. 
• Argilas de bola (Ball-Clay): São argilas secundárias muito 
plásticas, de cor azulada ou negra, apresenta alto grau de 
contração . É adicionada em massas cerâmicas para proporcionar 
maior plasticidade e tenacidade à massa. Vitrifica aos 1300°C. 
• Argilas para grés: Argila de grão fino, plástica, sedimentária e 
refratária - que suporta altas temperaturas. Vitrificam entre 1250 -
1300°C. Nelas o feldspato atua como material fundente. 
• Argilas vermelhas: São plásticas com alto teor de ferro resistem a 
temperaturas de até 1100°C porém fundem em uma temperatura 
maior e podem ser utilizadas com vidrados para grés. 
Tipos de Argilas
Tipos de Argilas
• Bentonite: 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 argilas para 
aumentar sua plasticidade. 
• Argilas expandida: A argila expandida é produzida em grandes 
fornos rotativos, utilizando argilas especiais que se expandem a 
altas temperaturas (1100oC), transformando-as em um produto 
leve, de elevada resistência mecânica, ao fogo e aos principais 
ambientes ácidos e alcalinos, como os outros materiais cerâmicos. 
Suas principais características são: leveza, resistência, inércia 
química, estabilidade dimensional, incombustibilidade, além de 
excelentes propriedades de isolamento térmico e acústico. Desde o 
início das pesquisas, a argila expandida apresentou excelentes 
qualidades, equivalentes aos melhores agregados citados na 
literatura internacional, sendo aplicada em obras de vulto e projeção 
como na pavimentação da ponte Rio – Niterói. 
Propriedades
• Plasticidade: propriedade do corpo que, submetido a força 
determinada, se deforma e conserva indefinidamente a deformação 
quando se anula a força.
• Classificação ABNT
• Argila muito mole IC<0
• Argila mole IC<0,5
• Argila média 0,5<IC<0,75
• Argila rija 0,75<IC<1
• Argila dura IC>1
PROCESSO DE FABRICAÇÃO
�Compreendem , de um modo geral , as 
seguintes etapas :
1- Extração do barro ;
2- Preparação da matéria-prima ;
3- Moldagem ;
4-Tratamento térmico (Secagem e Cozimento ) ;
5-Acabamento , Esmaltação e Decoração ;
6-Em muitos casos , há também , a vitrificação .
EXTRAÇÃO DO BARRO
• Cada tipo de cerâmica requer um tipo próprio de barro ;
• O teor de argila , a composição granulométrica , a 
profundidade da barreira , a umidade e diversos outros 
fatores influem no resultado à obter ;
• Materiais com muito Carbonato de Cálcio ou compostos 
sulfurosos, originam uma cerâmica muito fendilhada ;
• Materiais muito sujos , com materiais orgânicos , a 
cerâmica será muito porosa;
• Materiais com muita cal, a cerâmica poderá estourar 
quando receber a umidade, danificando o reboco ou 
parede.
PREPARAÇÃO DA MATÉRIA -PRIMA
• As matérias-primas sintéticas são fornecidas prontas 
para o uso , necessitando apenas , em alguns casos , 
de um ajuste na granulometria ;
• As naturais , após a mineração e na própria jazida já 
podem ser beneficiadas ;
• Elas são desagregadas ou moídas , classificadas de 
acordo com a granulometria , composição , dureza , 
plasticidade e muitas vezes , também , purificadas ;
• Seguem-se outros processos de preparação , que serão 
descritos à seguir ;
APODRECIMENTO DA ARGILA
• A argila é levada para depósitos ao ar livre , revolvida 
seguidamente e passa por um período de descanso 
(algumas porcelanas ficam até vários anos ) ;
• Tem por finalidade principal a fermentação das partículas 
orgânicas , que ficam coloidais , aumentando a 
plasticidade ;
• Conforme a exigência , também é feita a eliminação de 
impurezas grosseiras e uma maior classificação ;
• Isso se consegue por Levitação , Sedimentação , 
Centrifugação , Flotação , Aeração , etc ;
• Começa-se aí a formação da pasta propriamente dita , que 
começa com a Maceração , a Correção e termina com o 
Amassamento .
Maceração
• É feita para se obter menores partículas e , com isso , 
maior plasticidade , melhor contato entre os 
componentes , etc ;
• Pode-se usar britadores , moinhos , desintegradores e 
pulverizadores ( cada um dos quais , corresponde a um 
grau de moagem ) ;
• Faz-se nova remoção de impurezas se houver .
CORREÇÃO
• É feita para dar à argila a constituição que se deseja ;
• Para se obter cerâmica fina deve-se lavar , deixar 
sedimentar e depois filtrar , eliminando-se os grãos 
graúdos ;
• Adiciona-se areia fina para diminuir a retração e 
aumentar o rendimento , obtendo-se produtos mais 
grosseiros ;
• Existem ácidos orgânicos fracos e soluções alcalinas 
que são usados para diminuir a plasticidade ;
• Existem ácidos e alguns sais que podem aumentar a 
plasticidade .
AMASSAMENTO
• Conforme o tipo de barro e/ou tipo de 
moldagem é usado, água, ou não;
• É feito por processos manuais ou 
mecânicos.
OBSERVAÇÃO
• Os materiais cerâmicos geralmente são fabricados a 
partir de duas ou mais matérias-primas, além de aditivos 
e a água ou outro meio;
• Raramente usa-se uma única matéria -prima;
• Desta forma, uma das principais etapas do processo de 
fabricação é a dosagem das matérias-primas e dos 
aditivos;
• Os diferentes tipos de massas são preparadas de 
acordo com a técnica de moldagem à ser empregada.
MOLDAGEM
• É a operação de dar a forma desejada à pasta de cerâmica ;
• Há quatro processos básicos de moldagem: Com Pasta 
Fluída(Barbotina), Com pasta Plástica, com Pasta Plástica 
Consistente(extrusão),à Seco ou Semi-seco (prensagem);
• O uso de um ou outro processo depende do tipo e 
característica da matéria-prima, do formato e constituição do 
produto acabado e do tipo do forno à ser usado.
MOLDAGEM COM PASTA FLUÍDA
• É o chamado processo de Barbotina ou Suspensão;
• A pasta é dissolvida em água (30% à 50%) e depois 
vertidas em moldes de gesso;
• Depois da deposição, a água é absorvida e a argila 
adere as paredes, quando seca a peça se retrai e se 
desloca;
• Processo usado para porcelanas, louças sanitárias 
,peças de formato complexo e etc;
PASTA MOLDAGEM COM PLÁSTICA
• É o processo mais antigo;
• A pasta bem pastosa (25% à 40% de água) é 
colocada em moldes de madeira ou no torno de 
oleiro;
• Usada para fazer vasos, tijolos brutos, pratos, 
xícaras e etc .
SECAGEM
• É tão importante quanto o cozimento pois, após a 
moldagem, ainda permanece na peça de 5% à 35% de 
água;
• Se a argila for levada ainda úmida ao forno, a umidade 
fica retida no interior, aparecendo tensões internas e o 
consequente fendilhamento;
• Pode levar de 3 à 6 semanas para argilas mais moles e 
uma semana para argilas mais rijas , quando feitas ao ar 
por secagem natural .
SECAGEM
1 - Secagem natural: processo comum em olarias porém demorado e 
exige grandes superfícies (telheiros extensos ao abrigo do sol e com 
ventilação controlada);
2 – Secagem por ar quente úmido: o material é colocado em 
secadores onde recebe ar quente com alto teor de umidade até que a 
água absorvida desapareça ; Então recebe ar quente para perder água 
por capilaridade e com isso as deformações são mínimas;
3 – Secagem de túnel: são tuneis extensos ,pelos quais se faz passar 
o calor residual dos fornos (40º à 150º) .As peças são colocadas em 
vagonetas que percorrem lentamente o túnel , indo da menor à maior 
temperatura;
4 – Secagem por radiação infravermelha: é pouco usada em razão 
dos custos r servir apenas para peças delgadas . No entanto tem alto 
rendimento e baixa deformação .é utilizada para fazer peças de 
precisão.
COZIMENTO
• É, talvez, a parte mais importante da fabricação dos 
materiais cerâmicos;
• Durante o cozimento ocorrem reações químicas as 
mais diversas;
• O principal cuidado no cozimento é manter a 
uniformidade no calor do forno obtendo-se temperaturas 
ideais exatas;
• Para cerâmicas de melhor qualidade o usual é que o 
material vá duas vezes ao forno : aquecimento e 
reaquecimento ;
FORNOS
• Fornos de Meda;
• Fornos Intermitentes Comuns ;
• Fornos Intermitentes de Chama Invertida;
• Fornos Semicontínuos ;
• Fornos de Mufla ;
• Fornos Combinados ;
• Fornos de Cuba ;
ACABAMENTO
• Normalmente , a maioria dos produtos cerâmicos é 
retirada dos fornos , inspecionada e remetida ao 
consumo . Alguns produtos , no entanto , requerem 
processamento adicional adicional para atender a 
algumas características , não possíveis de serem 
obtidas durante o processo de fabricação .
• O processamento pós-queima recebe o nome genérico 
de Acabamento e pode incluir polimento , corte , 
furação , entre outros processos .
ESMALTAMENTO E DECORAÇÃO
• Muitos produtos cerâmicos , como louça sanitária , louça 
de mesa e outros , recebem uma camada fina e 
continua de um material denominado esmalte ou vidrado 
, que após a queima adquire o aspecto vítreo .Esta 
camada vítrea contribui para os aspectos estéticos , 
higiênicos e melhoria de algumas propriedades como a 
mecânica e a elétrica .
• Muitos materiais também são submetidos a uma 
decoração , a qual pode ser feita por diversos métodos , 
como serigrafia , decalcomania , pincel e outros . Neste 
caso são utilizadas tintas que adquirem suas 
características após a queima das peças.
Fabricação
Olaria Artesanal Industria de tecnologia
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS 
CERÂMICOS
• Cerâmica Vermelha : Compreende aqueles materiais 
com coloração avermelhada empregados na construção 
civil (tijolos, blocos, telhas, elementos vazados, lajes, 
tubos cerâmicos e argilas expandidas) e também 
utensílios de uso doméstico e de adorno. 
• Materiais de Revestimentos ( Placas cerâmicas) : 
São aqueles materiais, na forma de placas usados na 
construção civil para revestimento de paredes, pisos, 
bancadas e piscinas de ambientes internos e externos. 
Recebem designações tais como: azulejo, pastilha, 
porcelanato, grês, lajota, piso, etc.
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS 
CERÂMICOS
• Cerâmica Branca : Este grupo é bastante 
diversificado, compreendendo materiais constituídos por 
um corpo branco e em geral recobertos por uma 
camada vítrea transparente e incolor.
• Louça Sanitária;
• Louça de Mesa;
• Isoladores Elétricos par Baixa e Alta Tensão;
• Cerâmica Artística (decorativa e utilitária);
• Cerâmica Técnica para fins diversos, como: químico, 
térmico e mecânico e etc.
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS 
CERÂMICOS
• Materiais Refratários : Este grupo compreende 
uma diversidade de produtos, que têm como finalidade 
suportar temperaturas elevadas nas condições 
específicas de processo e de operação dos 
equipamentos industriais. Podemos classificar os 
produtos refratários quanto a matéria-prima ou 
componente químico principal em: sílica, sílico-
aluminoso, aluminoso, mulita, 
magnesianocromítico,carbeto de silício, grafita, carbono, 
zircônia, zirconita,e outros.
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS 
CERÂMICOS
• Isolantes Térmicos
• Refratários isolantes; que se enquadram no segmento de 
refratários.
• Isolantes térmicos não refratários; compreendendo produtos 
como sílica diatomácea, silicato de cálcio, lã de vidro e lã de rocha, 
que são obtidos por processos distintos ao do item a) e que podem 
ser utilizados, dependendo do tipo de produto até 1100 ºc.
• Fibras ou lãs cerâmicas; que apresentam características físicas 
semelhantes as citadas no item b), porém apresentam composições 
tais como sílica, sílica-alumina, alumina e zircônia, que dependendo 
do tipo, podem chegar a temperaturas de utilização de 2000º C ou 
mais
CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS 
CERÂMICOS
Abrasivos :
Parte da indústria de abrasivos, por utilizarem matérias-
primas e processos semelhantes aos da cerâmica, 
constituem-se num segmento cerâmico. Entre os produtos 
mais conhecidos podemos citar o óxido de alumínio 
eletrofundido e o carbeto de silício.
Vidro, Cimento e Cal :
São três importantes segmentos cerâmicos e que, por 
suas particularidades, são muitas vezes considerados à 
parte da cerâmica.
Cerâmica de Alta Tecnologia/Cerâmica 
Avançada :
• O aprofundamento dos conhecimentos da ciência dos 
materiais proporcionaram ao homem o desenvolvimento 
de novas tecnologias e aprimoramento das existentes 
nas mais diferentes áreas,passaram a exigir materiais 
com qualidade excepcionalmente elevada.
• Estes produtos, são fabricados pelo chamado segmento 
cerâmico de alta tecnologia ou cerâmica avançada. Eles 
são classificados, de acordo com suas funções, em: 
eletroeletrônicos, magnéticos, ópticos, químicos, 
térmicos, mecânicos, biológicos e nucleares.
TIPOS DE PRODUTOS 
CERÂMICOS 
1-Cerâmica Tradicional 
2- Cerâmica Avançada
1- Cerâmica Tradicional
• Inclui cerâmica de revestimento, como 
ladrilhos, azulejos e também potes, vasos, 
tijolos e outros objetos que não tem requisito 
tão elevados se comparados ao da cerâmica 
avançada.
Tijolos
• São divididos das seguintes tipologias:
• Tijolo Maciço: São moldados a mão ou máquinas em 
formas de madeira ou metálicas, logo são colocados 
para secar em terrenos nivelados, e revirados 
durante a secagem para diminuir o empenamento 
quando endurecem, são empilhados deixando 
possibilidade para circulação de ar. Nesta fase são 
cobertos com plásticos ou palhas. Finalmente são 
cozidos a alta temperatura em fornos.
Tijolos Maciços
Paredesendo erguida, pelo 
pedreiro.
Olarias de tijolos.
Tijolos Maciços
• Suas dimensões são 21x10x5cm.
Tijolos Furados
• Possuem furos prismáticos ou cilíndricos.
• São de maior dimensão que os maciços, e de 
alvenaria mais leve.
• Comparados aos maciços possibilitam um maior 
rendimento da mão-de-obra e menor gasto de 
argamassas , entretanto no revestimento 
exigem um chapisco prévio.
• Os mais comuns são de 6 e 8 furos e suas 
dimensões são variadas, por exemplo: 
Tijolos Furados
• Tijolo com furos 
cilíndricos, dimensões 
de 25x20x10cm.
• Tijolo com furos 
quadrados, dimensões 
de 19x29x14cm.
Vantagens dos Tijolos Furados
• Aspecto mais uniforme, aresta e centros mais firmes, 
faces planas e melhor esquadrejadas.
• Menos peso por unidade de volume aparente.
• Dificultam a propagação de umidade e favorecem a 
dessecação de paredes.
• Maior isolante térmico acústico.
Telhas Cerâmicas
• Usadas com a finalidade de drenar as águas pluviais 
dos telhados e controle térmico ambiental do 
interior da instalações.
• Características de qualidade exigidas:
• Impermeabilidade: Absorção de água inferior a 20% 
do peso próprio;
• Boa resistência à flexão; 
• Tolerância dimensional;
• Empenamento: < 5mm
Telhas Cerâmicas 
• FRANCESAS
• Peso por unidade: 2 a2,7 kg.
• Quantidade por m²: 16.
• Peso /m² de cobertura: 32 a 
43 kg.
• Inclinação mínima %: 50%
• COLONIAL
• Peso por unidade:1,7 a 
2,0kg.
• Quantidade por m²:24 a 30.
• Peso /m² de cobertura: 34 a 
52 kg.
• Inclinação mínima %: 25%
Manilhas de Grês Cerâmicos 
• São tubos usados para canalização de esgotos 
sanitários, águas residuais e águas pluviais.
• São resistente aos ácidos porque alem de 
melhor qualidade de matéria prima, tem 
acabamento superficial que lhe dar maior 
resistência química ao desgaste superficial. 
Pastilhas
• Em porcelanas ou vidradas, com grande 
variedades de cores, formas e desenhos, são 
usadas em revestimentos, em obras urbanas, 
quando se pretende determinado efeito 
estético ou maior impermeabilidade. 
Pastilhas
Variedades de Pastilhas Decoração de pastilhas na sala
Cerâmica Avançada 
• Geralmente são materiais com solicitações 
maiores e obtidos a partir de matéria prima 
mais pura.Tijolos refratários para fornos.
Tijolos Refratários 
• São tijolos capazes de suporta elevadas temperaturas 
e também esforços mecânicos e ataques químicos. 
• Cada situação utiliza um produto compatível com os 
requisitos de cada, variando as medidas e o uso para 
diferentes temperaturas.
Tijolos Refratários 
• Apresentam grande versatilidade e atende todas às 
necessidades de aplicação em zonas de alta e média de 
fornos de aquecimento, caldeira e fornos cerâmicos e como 
também em fornos de elevada temperatura como também 
em aplicações mais triviais com churrasqueira. 
Patologia em Revestimento 
Cerâmico 
• As patologias dos revestimento cerâmicos 
apresentam-se de diversas formas, todas elas 
resultam na impossibilidade de cumprimento 
das finalidades para as quais foram 
concebidos, tanto nos aspectos estéticos, 
quanto na proteção de isolamento. 
• Seu conhecimento de origem da patologia é 
de fundamental importância para diagnosticar 
as causas das falhas do revestimento. 
Origem dos Problemas das 
Patologias 
• Projetos - 60%.
• Construção – 26,4%
• Equipamentos – 2,1%
• Outros - 11,5%
Quanto à Origem 
• Congênitas – São aquelas originárias da fase 
de projetos, decorrida da não relevância das 
normas técnicas, ou de erros e omissões dos 
profissionais. Como resultado ocorrem falhas 
no detalhamento e concepção inadequada 
dos revestimentos, causando em torno de 
40% das avarias registradas em edificações.
Quanto à Origem 
• Construtivas – Estar relacionada na fase de 
execução da obra, resultante do emprego da 
mão de obra desqualificada, produtos não 
certificado e ausência da metodologia para 
assentamento das peças. Pesquisas mundiais 
apontam que é causadora de cerca de 25% 
das anomalias em edificações. 
Quanto à Origem 
• Adquiridas – ocorrem durante a vida útil dos 
revestimentos, resultando na exposição ao 
meio ambiente, podendo ser natural, 
decorrentes de agressividade do meio, ou 
decorrentes da ação humana e manutenção 
inadequada, como exemplo; maresia, em 
regiões marítimas e os ataques químicos em 
regiões industriais. 
Quanto à Origem 
• Acidentais – Ocorrência de algum fenômeno 
atípico, como ação da chuva com ventos de 
intensidade anormal, recalques estruturais e 
incêndios, dentre outros.
• Sua ação provoca esforços de natureza 
imprevisível, na base e sobre o rejuntes. 
Podem atingir placas cerâmicas, provocando 
movimentos que vão desencadeando 
processos patológicos em cadeia.
Fotos de Patologia 
Foto 1: Descolamento do 
Revestimento na fachada.
Foto 2: Descolamento do 
revestimento do pilar