Aula Unidade 7 Material cerâmico

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

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
Cerâmica Branca:
Pó de pedra – placas de revestimento (azulejo), peças sanitárias;
Grês cerâmico – pastilhas, ladrilhos, peças sanitárias
Porcelana – Pastilhas, porcelanatos, porcelana “elétrica”
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
Refratários:
Silicosos, sílico-aluminoso, aluminosos, de Magnesita, de cromita.
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
Tijolos e blocos de vedação >1,5MPa
Cerâmica estrutural (blocos estruturais – 20 a 80MPa e placas de pisos – até 150MPa)
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=lReevPh6JGM 
Materiais 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.
Placas cerâmicas
Descolamento da placa
Falta de argamassa de assentamento
Argamassa não aderida ao tardoz
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Patologias 
Placas cerâmicas
Descolamento da placa
Falta de junta de movimentação
Falha no selante da junta de movimentação
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Patologias 
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 
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 
Tijolos, blocos cerâmicos
Quebras e trincas - fragilidade do material componente, falhas no processo de fabricação ou erros de transporte.
Materiais Cerâmicos na Construção Civil
Patologias 
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.