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FABRICAÇÃO DE PRODUTOS CERÂMICOS FABRICAÇÃO DE PRODUTOS CERÂMICOS • A fabricação de produtos cerâmicos compreende as fases de: • exploração das jazidas • tratamento da matéria prima• tratamento da matéria prima • moldagem • secagem • queima Exploração das jazidas • Caracterização /cubagem⇒⇒⇒⇒ produtos ?; correções ?; equipamentos ? • Aspectos gerais observados: conformação, localização, acesso, facilidade de transporte, localização, acesso, facilidade de transporte, • existência de água, • Barragem de rejeitos, etc Tratamento da matéria prima • Depuração (eliminação das impurezas) • Pasta passando por um trem de preparação, que inclui: - trituradores ( moinhos de rolos e martelos) - peneiradores com lavagens- peneiradores com lavagens - misturadores (pás helicoidais em dupla fila) - amassadores (amassamento e mistura podem ser simultâneos) - laminadores (dão maior homogeneidade à massa) Moldagem • Métodos de moldagem: • Método de moldagem a seco ou semi-seco (4 a 10%) → prensagem (ladrilhos, azulejos e tijolos e telhas de qualidade superior) • Moldagem com pasta plástica consistente (5 a 15% )→ extrusão (marombas com câmaras a vácuo para retirar o ar da massa) tijolos, telhas, tubos cerâmicos, refratários, etcrefratários, etc • Moldagem em pasta plástica mole (25 a 40%)→ artesanal (vasos, pratos, etc e produção rudimentar de tijolos) • Moldagem com pasta fluida (30 a 50% de água)→ barbotina (peças de formato complexo como aparelhos sanitários, porcelanas, etc) Conformação da argila por extrusão • Processo da argila rija - pasta dura (h = 15%) – Marombas com câmara de vácuo – Conformação por bocal Maromba produzindo blocos cerâmicos Secagem • Grande parte da umidade é retirada na secagem, o restante durante o processo de cozimento. • A perda de água é acompanhada da contração • A perda de água é acompanhada da contração do produto e será tanto maior quanto maior for o grau de umidade da pasta. • A velocidade de secagem deve ser controlada para evitar retração excessiva desuniforme, o que geraria fendas e deformações nos produtos. • A contração linear da argila comum não tratada é da ordem de 1 a 6%. (Braúnas ≅ 4,2%) • Evaporação da água livre até a umidade de equilíbrio com o ambiente • Mecanismo de secagem – Evaporação superficial – Difusão da umidade do interior para a Secagem – Difusão da umidade do interior para a superfície da peça • Processos de Secagem – Natural • Proteção contra vento e sol – Artificial • Estufas Secagem artificial Queima Durante a queima, dão-se as transformações estruturais da argila, havendo necessidade de uma marcha típica de aquecimento e resfriamento de cada produto. A vitrificação ocorre em torno dos 12000C (formação de vidro que ocupa os poros do material aumentando sua resistência e reduzindo sua permeabilidade). • Contração e fechamento dos poros• Contração e fechamento dos poros • Queima lenta → menor perigo, mas maior custo • Queima rápida → economicamente interessante, mas a qualidade poderá ser afetada. • A queima de produtos cerâmicos em fornos túneis, que são contínuos, é feita em aproximadamente 24h. • Estágios da queima – Desidratação - até 700oC • Evaporação da água livre • Queima da matéria carbonosa – Oxidação - até 900oC Queima – Oxidação - até 900 C • Fe2O3⇒ Fe3O4 (mais estável) – Vitrificação – ocorre a cerca de 12000C • Contração e fechamento dos poros • Fornos – Intermitentes – Contínuos Fornos intermitentes Fornos contínuos 4 - PRODUTOS CERÂMICOS PARA CONSTRUÇÃO • 4.1 - Materiais de argila (cerâmica vermelha) • porosos (tijolos, telhas, ladrilhos, etc) • vidrados (ladrilhos, manilhas, drenos). • 4.2 – Materiais de louça • pó de pedra: azulejos, material sanitário• pó de pedra: azulejos, material sanitário • grés : materiais sanitários, pastilhas e ladrilhos • porcelana : pastilhas, azulejos, porcelana elétrica • 4.3 – Materiais refratários – silicosos 4) magnesita – sílico-aluminosos 5) cromomagnesita – aluminosos 6) cromita Materiais de argila - Tijolos Materiais de argila - Tijolos Blocos cerâmicos • A especificação NBR15270-1 da ABNT recomenda para blocos de vedação. Resistência à compressão: • A resistência à compressão mínima dos blocos na área bruta deve atender aos valores indicados na tabela 4valores indicados na tabela 4 • A especificação NBR15270-2 da ABNT recomenda para blocos portantes uma resistência à compressão característica (fbk) > 3,0 MPa (com valor a ser definido pelo Engenheiro Projetista da alvenaria portante). Bloco cerâmico para alvenaria de vedação - NBR 15270/1 ( medido pelaNBR15270-3/2005) Bloco cerâmico para alvenaria de vedação - NBR 15270/1 Possíveis vantagens dos blocos sobre os tijolos (maciços): • São normalmente fabricados em marombas à vácuo apresentando aspecto uniforme, faces mais planas e melhor esquadrejados. • Tem menos peso por unidade de volume aparente; (1,1 a 1,2 kg/dm3) • Dificultam a propagação do som e são melhores do • Dificultam a propagação do som e são melhores do ponto de vista do isolamento térmico. • Apesar da redução da seção carregada, pelas melhores qualidades intrínsecas provenientes do apuro na produção, podem ter tensões de utilização, referidas à seção plena (sem desconto dos furos), da mesma ordem de grandeza dos tijolos maciços. Bloco cerâmico para alvenaria NBR 15270/1, 2 e 3 Número de tijolos dos lotes e das amostras Lotes Amostra Lotes 1a 2a 1000 a 3000 8 8 3001 a 35000 13 13 35001 a 500000 20 20 Número de aceitações e rejeições na inspeção por ensaio Amostra Unidades defeituosas Bloco cerâmico para alvenaria NBR 15270/1, 2 e 3 Lotes Amostra 1a amostra 1ª + 2a amostra 1a 2a aceitação rejeição aceitação rejeição 1000 a 3000 8 8 1 4 4 5 3001 a 35000 13 13 2 5 6 7 35001 a 500000 20 20 3 7 8 9 Blocos Cerâmicos: situação real Tolerância ±±±± 5 mm em uma dimensão e de ± 3 mm no conjunto Bloco cerâmico para alvenaria NBR 15270/1, 2 e 3 Características visuais – Ausência de defeitos visuais sistemáticossistemáticos • Trincas, quebras, superfícies irregulares, deformações e desuniformidade na cor Bloco cerâmico para alvenaria NBR 15270/1, 2 e 3 Características geométricas – Formas e dimensões: Bloco cerâmico para alvenaria NBR 15270/1, 2 e 3 Características geométricas – Desvio em relação ao esquadro - faces de esquadro - faces de assentamento e de revestimento - 3 mm Bloco cerâmico para alvenaria NBR 15270/1, 2 e 3 Características geométricas – Planeza das faces destinadas ao revestimento - 3 mm Bloco cerâmico para alvenaria Absorção de água • A absorção de água não deve ser inferior a 8% nem superior a 25% Número de blocos dos lotes e das amostras Lotes Amostras 1a 2a 1000 a 30000 13 13 Solicitações em alvenarias Solicitações em alvenarias Solicitações em alvenarias Telhas (NBR15310/2005) • As telhas podem ser : • Curvas – (coloniais, paulistas, portuguesas) • Planas – (ou de escamas) • De encaixe – (francesas ou de Marselha) Devem apresentar as seguintes características de qualidade: •retilinidade e planaridade •tolerância dimensional (estabilidade volumétrica) •massa •absorção de água (permeabilidade) •características visuais e sonoridade Tubos cerâmicos (NBR 5645/90) Exigências: -resistência à compressão diametral -permeabilidade -aspecto visual -absorção de água -resistência química Placas cerâmicas para revestimento (esmaltadase não esmaltadas) • PORQUE USAR REVESTIMENTO CERÂMICO ? • Adequado ao clima brasileiro • Facilidade de limpeza (Classificação pela NBR13 818 como resistência a manchas) • Durabilidade e resistência – material inerte • Antialérgico – 15 % da população sofre de algum tipo de alergia • Antiinflamável • Diversas possibilidades de decoração Azulejos (NBR13818/97) • São normalmente constituídos de duas camadas: uma de argila selecionada de espessura grande, e outra fina, de um esmalte que recobre uma das faces e que lhe proporciona impermeabilidade e alta durabilidade. O azulejo tem por função revestir outros materiais dando proteção e bom acabamento. • A parte de fundo é queimada a cerca de 950 . A • A parte de fundo é queimada a cerca de 950 . A face visível é uma camada geralmente composta de chumbo, estanho e óxidos com pigmentos adequados. Depois da aplicação do esmalte, o material é recozido, espalhando-se o esmalte, ao fundir, uniformemente por sobre o azulejo. • As faces devem ser planas, sem empenos e com arestas vivas. Importante é que apresentem dimensões uniformes, para permitir boa colocação. As dimensões variam de acordo com modelos de época. Propriedades importantes das placas cerâmicas ABSORÇÃO DE ÁGUA A NBR 13818 associa os valores mínimos para a absorção e carga de ruptura para placas com espessuras definidas. O módulo de resistência à flexão mede a qualidade da queima. EXPANSÃO POR UMIDADE ABRASÃO SUPERFICIAL – PEI NBR 13818 • O ensaio PEI mede a resistência ao desgaste superficial para produtos esmaltados: Método PEI Recomendações para uso PEI Tráfego Prováveis locais de uso PEI 0 - Paredes (desaconselhável para pisos) PEI 1 Baixo Banheiros residenciais, quartos de dormir, etc.etc. PEI 2 Médio Cômodos sem portas para o exterior e banheiros PEI 3 médio alto Cozinhas, corredores, halls, sacadas residenciais e quintais PEI 4 Alto Residências, garagens, lojas, bares, bancos, restaurantes, hospitais, hotéis e escritórios PEI 5 Altíssimo Residências, áreas públicas, shoppings, aeroportos, padarias e fast-foods ABRASÃO PROFUNDA • O volume retirado pelo disco abrasivo (em mm3) permite a classificação da resistência à abrasão profunda para peças não esmaltadas. RESISTÊNCIA AO RISCO • Obs: Todo produto liso e brilhante risca com areia (quartzo). ATRITO • Preocupação com o escorregamento: áreas residenciais, áreas públicas e locais industriais - contato com água, barro, óleos e gorduras Outras exigências de qualidade para os revestimentos cerâmicos. • Resistência ao ataque químico, • resistência ao choque térmico, • à gretagem e • à gretagem e • ao chumbo e cádmio, estes em locais de manipulação de alimentos, ANÁLISE VISUAL: • São defeitos visuais de superfície nas peças cerâmicas: • rachaduras - crateras – depressões - base descoberta por falha no vidrado - bolhas - furos - pintas – manchas - defeitos na decoração - cantos e lados lascados, despontados – saliências - incrustações de corpos estranhos - riscados ou arranhaduras e diferenças de tonalidades nas caixasdiferenças de tonalidades nas caixas • Obs.: os produtos de 1a qualidade devem apresentar 95% ou mais de peças sem defeitos visíveis, em exposição simultânea de 30 peças ou mais, em local com ângulo e iluminação adequados. • Características geométricas, verificam-se: • a ortogonalidade das peças, o paralelismo dos lados, a planaridade, distorções de forma e variações de espessura. Triagem feita por sensores eletrônicos. PATOLOGIAS NO REVESTIMENTO CERÂMICO: • O destacamento pode ocorrer devido a: • falhas no assentamento, ausência de garras de fixação (tardoz liso), expansão por umidade, ausência de juntas de expansão; • Escurecimento: ocorre devido à absorção de água nas cerâmicas não esmaltadas que apresentam alta • Escurecimento: ocorre devido à absorção de água nas cerâmicas não esmaltadas que apresentam alta porosidade; • Eflorescência: ocorre devido à penetração de água da chuva pelo rejuntamento, à ascensão de água pelo piso ou mesmo vazamento em tubulações. Solubiliza sais solúveis ou cal do emboço ou assentamento de piso ocasionando o depósito na superfície da placa. LOUÇAS SANITÁRIAS LOUÇAS SANITÁRIAS LOUÇAS SANITÁRIAS PRANCHETA ELETRÔNICA SINALIZAÇÃO REVESTIMENTO - LAMINADO CERÂMICO