7. Materiais cerâmicos.ppt [Modo de Compatibilidade]

Prévia do material em texto

CONSTRUÇÃO CIVIL II - AIM0217 
Materiais Cerâmicos
2019
Prof° Newton Chwartzmann 
newtonc@ufrgs.br 1
2
SUMÁRIO
 Introdução.
 Materiais Cerâmicos: principais 
propriedades e produtos.
 Classificação dos Materiais Cerâmicos.
 Vidros.
 Cerâmicas Avançadas.
 Cerâmicas Tradicionais.
 Bibliografia complementar.
2
3
INTRODUÇÃO
3
Os materiais são classificados tecnicamente em 
três classes principais independentes e uma 
composta, denominadas, respectivamente: 
polímeros, cerâmicas, metais e compósitos.
Fonte: Nestor Cezar Heck / UFRGS
4
INTRODUÇÃO
O termo “cerâmica” vem da palavra grega 
Keramikos, que significa “matéria prima 
queimada”.
as propriedades desejáveis desses 
materiais são atingidas através de um 
processo de tratamento térmico a alta 
temperatura (ignição). 
4
5
INTRODUÇÃO
Por que estudar Materiais Cerâmicos?
Estão presentes no nosso cotidiano: 
 nos carros que dirigimos; 
 edifícios que moramos;
 calçadas que pisamos;
 porcelana porosa para isolar micróbios e 
bactérias;
 além de aplicações mecânicas, elétricas e 
óticas; 5
6
INTRODUÇÃO
Estão presentes no nosso cotidiano: 
 componentes eletrônicos;
 indústria aeroespacial;
 Biomedicina;
 indústria de computadores, etc.
6
Porque usar revestimento cerâmico em
construções?
 Adequado ao clima brasileiro;
 Facilidade de limpeza;
 Durabilidade e resistência – material
inerte;
 Antialérgico;
 Anti-inflamável;
 Diversas possibilidades de decoração. 7
INTRODUÇÃO
Cerâmica 
Mistura de argila e outras matérias-primas 
inorgânicas, queimadas em altas 
temperaturas.
Vem sendo produzida a séculos, destinadas às 
mais variadas aplicações, como para fins 
utilitários (louças, tijolos cerâmicos) e fins 
estéticos (esculturas). 
Sua aplicação à arquitetura, com o uso dos 
revestimentos cerâmicos, tem início com as 
civilizações do Oriente. 8
INTRODUÇÃO
9
HISTÓRICO
No período neolítico (entre 12.000 e 4000 a.C.), 
a necessidade de armazenar alimentos levou 
o homem à criação de componentes de barro 
seco naturalmente.
Posteriormente a descoberta do fogo o homem 
constatou que o calor fazia endurecer o 
barro, surgindo a cerâmica.
9
10
HISTÓRICO
No ano de 4.0 a.C. os Assírios já obtinham 
cerâmica vidrada. 
No século VII os chineses fabricavam a 
porcelana, e no século XVIII surgiu a louça 
branca, na Inglaterra.
10
A produção cerâmica, artesanal, muda para 
se adaptar aos conceitos de fabricação em 
série da Revolução Industrial.
Surgem, no início do século XIX, os 
primeiros fornos contínuos, os fornos 
túneis com carrinhos.
11
HISTÓRICO
A industrialização leva a cerâmica a setores 
onde nunca havia entrado: das louças de 
mesa da elite para a higiene das louças 
sanitárias.
A linha esmaltadeira, nos anos 50, dá 
início à fabricação em série na indústria 
cerâmica que vai desde a matéria-prima até 
o produto acabado. 12
HISTÓRICO
13
HISTÓRICO
INTRODUÇÃO
Devido às suas características de 
impermeabilização e higiene, os 
azulejos passaram a ser utilizados em 
banheiros e cozinhas. 
Inicialmente, se restringiam às regiões ao 
redor das pias e paredes de chuveiros até 
uma altura de cerca de 1,5 m, após foram 
ampliados até o teto.
14
INTRODUÇÃO
15
MATERIAIS CERÂMICOS NO BRASIL
A maior parte do solo Brasileiro é de solo 
argiloso e este tem sido utilizado de 
maneiras diferentes ao longo da nossa 
história, desde:
as casas do período colonial até os 
tijolos, blocos e telhas cerâmicas, além 
de azulejos e pisos cerâmicos.
16
FABRICAS DE CERÂMICA NO BRASIL
A maior concentração de fábricas 
localiza-se nos Estados de São Paulo e de 
Santa Catarina.
Existem fábricas também: 
no Paraná, Rio Grande do Sul, Minas 
Gerais, Goiás, Rio de Janeiro, Espírito 
Santo, Bahia, Sergipe, Alagoas, 
Pernambuco, Paraíba, Ceará e Pará. 
17
Fabrica da Portobello – SC.
18
Fabrica da Incepa - Campo Largo – PR.
19
Fabrica do Grupo Delta - Barra Bonita - SP.
20
Fabrica da Itagres - Tubarão – SC.
21
22
DEFINIÇÃO
“Materiais cerâmicos são materiais 
metálicos e não metálicos, inorgânicos, 
cuja estrutura, após queima em altas 
temperaturas, apresenta-se inteira ou 
parcialmente cristalizada.”
22
23
CARACTERÍSTICAS
 São constituídos de elementos metálicos 
e elementos não metálicos.
 Apresentam alto ponto de fusão.
 Geralmente isolantes elétricos, (existem 
materiais semicondutores, condutores e 
até mesmo supercondutores).
 São comumente estáveis sob condições 
ambientais severas.
23
Imã flutuando sobre uma 
cerâmica supercondutora
24
fibras cerâmicas usadas 
como isolante térmico
25
PROPRIEDADES FÍSICAS 
Depois que o material é queimado no 
forno, os átomos da sua estrutura ficam 
arrumados de forma simétrica e repetida 
de tal modo que parecem pequenos 
cristais, uns juntos dos outros.
A cristalização produz no material
Propriedades físicas
25
26
PROPRIEDADES FÍSICAS 
 Refratariedade;
 a condutividade térmica;
 a resistência ao choque térmico;
 a resistência ao ataque de produtos 
químicos;
 a resistência à tração e à compressão e a 
dureza.
26
27
MATÉRIAS PRIMAS BÁSICAS
As três matérias primas básicas utilizadas 
na fabricação de produtos cerâmicos são:
a) Argila;
b) Feldspato;
c) Areia.
27
28
ARGILA
Antes da utilização da argila, é 
necessária a realização de algumas 
operações como:
 Separação granulométrica;
 Filtração;
 Secagem.
28
29
ARGILA
29Jazida de argila
30
TIPOS DE ARGILAS
1. Argila natural: Que foi extraída e limpa, 
e que pode ser utilizada em seu estado 
natural, sem a necessidade de adicionar 
outras substâncias.
2. Caulim (argila da china): 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 (com a mão é impossível).
30
31
TIPOS DE ARGILAS
3. Argila refratária: Utilizadas nas massas 
cerâmicas dando maior plasticidade e resistência 
em altas temperaturas. (bastante utilizadas na 
produção de placas refratárias como isolantes e 
revestimentos para fornos).
31
32
TIPOS DE ARGILAS
4. Argilas de bola (Ball-Clay): Muito 
plásticas, de cor azulada ou negra, 
apresenta alto grau de contração tanto na 
secagem quanto na queima. É adicionada 
em massas cerâmicas para proporcionar 
maior plasticidade e tenacidade à massa. 
Vitrifica aos 1300°C.
32
33
TIPOS DE ARGILAS
5. Argilas para grês: Argila de grão fino, 
plástica, sedimentária e refratária - que 
suporta altas temperaturas. Vitrificam entre 
1250 - 1300°C. 
33
34
TIPOS DE ARGILAS
6. Argilas vermelhas: São plásticas com 
alto teor de óxido de ferro resistem a 
temperaturas de até 1100°C (fundem a uma 
temperatura maior) e podem ser utilizadas 
com vidrados para grês (decorativo). 
34
35
TIPOS DE ARGILAS
7. Bentonite: Argila vulcânica muito 
plástica, contém mais sílica do que alumínio, 
se origina das cinzas vulcânicas.
Adicionada a argilas para aumentar sua 
plasticidade. Funde por volta de 1200°C.
35
36
TIPOS DE ARGILAS
8. Argilas expandida: Produzida em 
grandes fornos rotativos, utilizando argilas 
especiais que se expandem a altas 
temperaturas (1100°C).
Características: leveza, resistência 
mecânica, inércia química, estabilidade 
dimensional, incombustibilidade, além de 
excelentes propriedades de isolamento 
térmico e acústico.
36
3737Argila expandida
3838
Argila expandida em uma sacada
39
PRINCIPAIS COMPONENTESDAS 
ARGILAS
Caulim
É a argila com predomínio de caulinita - pó 
branco matéria da porcelana. De origem chinesa 
(Kao-liang: colina elevada), quando seco é 
oleoso e quando úmida é muito plástica.
39
40
PRINCIPAIS COMPONENTES DAS 
ARGILAS
Óxido de ferro
Provenientes das rochas ígneas que dá a cor 
avermelhada ou amarelada a maioria das 
argilas. Reduz a sua plasticidade e a 
propriedade de ser refratária.
40
41
PRINCIPAIS COMPONENTES DAS 
ARGILAS
Cálcio
A fonte primária de cálcio na natureza são as 
rochas calcárias. Age como fundente e clareia a 
cerâmica.
41
42
PRINCIPAIS COMPONENTES DAS 
ARGILAS
Alumina livre
Reduz a plasticidade e a resistência mecânica, 
mas aumenta a Refratariedade.
42
43
SÍLICA LIVRE (AREIA)
Reduz a plasticidade e a retração, facilitando 
a secagem. Como paradoxo ela diminui a 
resistência mecânica, porém com a parte que 
funde (vitrifica) no cozimento endurece o 
produto.
43
44
FELDSPATOS
Agem como fundentes aumentando a 
massa específica, a resistência e a 
impermeabilidade cerâmicas. 
Existem três tipos:
 Sódicos (Na2O.Al2O3.6SiO2);
 Potássicos (K2O.Al2O3.6SiO2);
 Cálcicos (CaO.Al2O3.6SiO2).
44
45
UTILIZAÇÃO DOS FELDSPATOS
1) Industria de Fabricação do vidro:
Reduzem a temperatura de fusão do 
quartzo, ajudando a controlar a viscosidade 
do vidro.
2) Industria de tintas, Plásticos e 
Borracha:
Boa dispersibilidade, (quimicamente inertes), 
apresentarem pH estável, alta resistência à 
abrasão e congelamento e pelo seu índice de 
refração.
45
46
UTILIZAÇÃO DOS FELDSPATOS
3) Industria Cerâmica: 
Atua como fundente, pois seu ponto de 
fusão é menor do que a maioria do outros 
componentes, servindo de cimento para 
as partículas das varias substâncias 
cristalinas, além de outros aspectos, como 
as reações físico-químicas.
46
47
PRINCIPAIS COMPONENTES DAS 
ARGILAS
Matéria orgânica
Embora melhore a plasticidade, torna a 
cerâmica mais porosa. Ela é responsável pela 
cor escura da argila antes do cozimento.
47
49
PRINCIPAIS PROPRIEDADE DAS 
ARGILAS
Cor
A cor não tem muita importância em 
cerâmica porque é alterada durante o 
cozimento. Entretanto, para a indústria do 
papel, a cor é muito importante, devendo 
ser medida com muita precisão.
49
50
PRINCIPAIS PROPRIEDADE DAS 
ARGILAS
Composição química
A composição química regula as 
aplicações especificas das argilas:
 Propriedades plásticas;
 Retração por secagem;
 Resistência de ruptura à flexão;
 Desagregabilidade em água;
 Queima. 50
51
PRINCIPAIS PROPRIEDADE DAS 
ARGILAS
Propriedades plásticas
As argilas mais finas são muito 
plásticas, porém certas argilas, mesmo de 
maior granulometria ou com matéria 
orgânica também podem ser plásticas. 
51
52
PRINCIPAIS PROPRIEDADE DAS 
ARGILAS
Retração por secagem
Medida pela variação do comprimento ou 
do volume quando a amostra da argila é 
seca em estufa a 105 – 110º C. 
É importante na moldagem das peças 
cerâmicas que podem fissurar devido ao 
efeito da retração.
52
53
PRINCIPAIS PROPRIEDADE DAS 
ARGILAS
Resistência de ruptura à flexão
Propriedade importante para facilitar o 
manuseio entre o secador e o forno sem 
danificar. 
Argilas muito finas ou de matéria orgânica 
húmica (decomposição de resíduos vegetais 
e animais no meio ambiente) são as mais 
resistentes.
53
54
PRINCIPAIS PROPRIEDADE DAS 
ARGILAS
Desagregabilidade em água
É importante conhecer o tempo de 
desagregação das argilas para se 
estabelecer: 
Escolha correta do processo e 
equipamentos para a obtenção da massa 
plástica no processo cerâmico.
54
55
PRINCIPAIS PROPRIEDADE DAS 
ARGILAS
Queima
As propriedades de:
 Queima;
 a retração; 
 variações da porosidade; 
 liberação e absorção de calor; 
 e perda de massa. 
também variam com composição 
química.
55
Fonte: USP - Introdução a Ciência dos Materiais para Engenharia. 2005
56
57
PRINCIPAIS MATERIAIS CERÂMICOS
1) Materiais Cerâmicos Tradicionais: 
cerâmicas estruturais, louças, refratários, etc.;
57
58
MATERIAIS CERÂMICOS
2) Vidros e Vitro-Cerâmicas: vidros 
transformados de um estado vítreo para um 
estado cristalino mediante tratamento térmico 
apropriado a altas temperaturas.
58
59
MATERIAIS CERÂMICOS
3) Abrasivos: desgaste.
59
60
MATERIAIS CERÂMICOS
4) Cimentos:
60
61
MATERIAIS CERÂMICOS
5) Cerâmicas “Avançadas”: aplicações eletro-
eletrônicas, térmicas, mecânicas, ópticas, 
químicas, bio-médicas.
61
62
MATERIS PRIMAS X PROPRIEDADES
62
63
MATERIS PRIMAS X PROPRIEDADES
63
64
PROPRIEDADES DOS MATERIAIS 
CERÂMICOS
PROPRIEDADES MECÂNICAS
Embora os materiais cerâmicos sob tensão 
mecânica comportem-se diferentemente 
dos metais
são utilizados em diversas aplicações 
estruturais de engenharia.
64
PROPRIEDADES DOS MATERIAIS 
CERÂMICOS
11 pavimentos em alvenaria estrutural
66
PROPRIEDADES DOS MATERIAIS 
CERÂMICOS
MÓDULO DE ELASTICIDADE
É uma medida de tensão necessária 
para produzir deformação.
Quanto maior esse módulo, maior a 
tensão necessária para o mesmo grau de 
deformação, e portanto mais rígido é o 
material.
Materiais cerâmicos apresenta elevado 
módulo de elasticidade.
66
67
PROPRIEDADES DOS MATERIAIS 
CERÂMICOS
RESISTÊNCIA MECÂNICA
Define quanto o material é capaz de resistir 
à esforços, como: a tração e a 
compressão.
A cerâmica é um material não-dúctil e 
praticamente sem deformações plásticas.
A sua resistência a compressão é bem 
maior do que a resistência a tração.
67
68
PROPRIEDADES DOS MATERIAIS 
CERÂMICOS
DEFORMAÇÃO PLÁSTICA
Os materiais cerâmicos cristalinos não 
apresentam deformação plástica em baixas 
temperaturas (elas se rompem).
TENSÃO DE RUPTURA
É a tensão com a qual o material se rompe.
 Fratura dútil;
 Fratura moderadamente dútil;
 Fratura frágil.
68
69
PROPRIEDADES DOS MATERIAIS 
CERÂMICOS
PROPRIEDADES TÉRMICAS E ELÉTRICAS 
A condutibilidade térmica é bem menor nos 
compostos cerâmicos do que nos metálicos.
Vale o mesmo em relação à condutibilidade 
elétrica: tem baixa condutividade, já que 
seus elétrons não estão livres. 
São considerados isolantes térmicos e 
elétricos, salvo exceções de alguns que se 
enquadram na classe dos semicondutores.
69
70
TRATAMENTO DOS MATERAIS 
CERÂMICOS
A matéria prima pode sofrer os 
seguintes tratamentos:
a) Químicos: as matérias primas não são 
tratadas quimicamente, exceto as 
utilizadas nos vidrados ou refratários 
especiais;
b) Separação magnética: utilizada para 
remover resíduos de minerais de ferro 
presentes nos feldspatos;
70
71
TRATAMENTO DOS MATERAIS 
CERÂMICOS
c) Flutuação pela espuma: o minério é 
pulverizado em água com agente 
espumante para separar as partículas 
prejudiciais;
d) Filtragem: é empregada para 
remover sais solúveis da argila;
e) Secagem: a secagem é feita a céu 
aberto, sob cobertura ou em 
câmara quente;
71
72
MOLDAGEM DOS MATERAIS 
CERÂMICOS
Os métodos de moldagem (conformação):
Prensagem simples: ex: pisos e azulejos.
Prensagem isostática: ex: vela do carro.
Extrusão: ex: tubos e capilares, tijolos, etc.
 Injeção: ex: pequenas peças com formas 
complexas como rotor de turbinas.
Colagem de barbotina: ex: pias, vasos 
sanitários, artesanato.
Torneamento: ex: xícaras e pratos.
72
73
ETAPAS DE PRODUÇÃO DAS 
CERÂMICAS
Processamento da argila:
1) Mistura: matérias-primas previamente 
tratadas e dosadas são misturadas de 
forma homogênea.
2) Moagem: o material é moído parareduzir o tamanho dos grãos até diâmetros 
máximos inferiores a 0,074 mm. (pó bem 
fino). 
73
74
ETAPAS DE PRODUÇÃO DAS 
CERÂMICAS
3) Umidificação: acréscimo de água para 
formar a massa cerâmica. (quantidade de 
acordo com método de moldagem).
4) Moldagem: produzidas por vários 
métodos: colagem, torneamento, extrusão, 
prensagem ou injeção.
5) Secagem (natural ou artificial):grande 
parte da água livre (umidade superficial) é 
evaporada.
74
75
ETAPAS DE PRODUÇÃO DAS 
CERÂMICAS
6) Queima: cuja temperatura é definida em 
função da composição química da mistura e na 
qual o aumento de temperatura causa as 
seguintes reações:
 desidratação, calcinação (decomposição 
química pelo calor);
 oxidação (ligação de um elemento químico 
com o oxigênio da atmosfera do forno);
 formação de silicatos.
O conjunto dessas modificações feitas pelo 
calor, é chamado de sinterização. 75
76
ETAPAS DE PRODUÇÃO DAS 
CERÂMICAS
Queima das peças após secagem
As peças são queimadas geralmente entre 
900°C e 1400°C. Depende da composição da 
peça e das propriedades desejadas.
Durante a queima: aumento da densidade e 
da resistência mecânica devido à:
Eliminação do material orgânico;
Decomposição e formação de novas fases;
Sinterização (eliminação da porosidade e 
densificação).
76
77
REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA
PROCESSO DE SINTERIZAÇÃO
Na sinterização as partículas vão se aproximando 
formando uma massa homogênea.
77
Formação do “pescoço”
Produto Cerâmico
(alumina sinterizada)
1 2
3 4
Fonte: USP - Introdução a Ciência dos Materiais para Engenharia. 2005
Fonte: Cerâmica e Mecânica: um casamento de futuro.
78
Processo de produção
80
VIDROS
81
VIDROS
Pode ser definido como uma substância
amorfa e fisicamente homogênea 
resultante da fusão e posterior solidificação 
(aumento contínuo de viscosidade) de uma 
mistura de materiais inorgânicos. 
Os produtos de vidro são conformados 
(moldados) a quente. 
Principal tipo de vidro: vidro de sílica
– Sólido não cristalino
81
82
PRODUÇÃO DOS VIDROS
1) Prensagem
2) Prensagem + sopro
82
83
PRODUÇÃO DOS VIDROS
3) Fibra de vidro
4) Vidros planos
83
FABRICAÇÃO
Defeitos do vidro
Pedras, nós, estrias: má granulação e 
má mistura de componentes.
Bolhas: falta de afinantes e de 
temperatura no forno.
Defeitos de moldagem: temperatura 
incorreta.
84
FABRICAÇÃO
Defeitos do vidro
Excesso de quebras: resfriamento 
muito rápido na moldagem.
Diferença de coloração: variações nas 
matérias primas e temperatura do forno.
Desvitrificação (opaco e 
quebradiço): presença de impurezas.
85
86
CERÂMICAS AVANÇADAS
CERÂMICAS AVANÇADAS
Produtos cerâmicos manufaturados a partir 
de matérias primas puras, normalmente 
sintéticas.
Conformadas por processos especiais, 
sinterizadas em condições rigidamente 
controladas a fim de apresentarem 
propriedades superiores.
Processo livre de impurezas.
87
CERÂMICAS AVANÇADAS
Propriedades:
 Baixa densidade;
 Baixa condutividade térmica;
 Alta resistência à corrosão e à abrasão;
 Capacidade de suportarem altas 
temperaturas;
 outras características específicas: 
supercondutividade, condutividade 
iônica, propriedades nucleares), etc.
88
CERÂMICAS AVANÇADAS
As aplicações baseadas em propriedades 
mais específicas:
a) Magnéticas
 Memória para computadores.
b) Ópticas
 Laser.
c) biológicas
 Próteses e implantes.
d) mecânicas e térmicas
 ferramentas de corte.
89
CERÂMICAS AVANÇADAS
e) químicas
 sensores de gases e vapores.
f) elétricas
 ferroelétricos (capacitores, 
piezoelétricos);
 varistores (resistores não lineares).
f) Eletrônicas
 Chip capacitor.
90
CERÂMICAS AVANÇADAS
O ônibus espacial Colúmbia utiliza 24.192 
placas de cerâmica térmica como 
revestimento protetor contra as altas 
temperaturas por causa atrito da nave, em 
alta velocidade, com a atmosfera. 
Cada placa é feita individualmente e não 
há duas iguais em toda a nave.
91
CERÂMICAS AVANÇADAS
92
Placas cerâmicas sendo fixadas no ônibus espacial 
Colúmbia.
CERÂMICAS AVANÇADAS
93
Formado por um miolo cerâmico (ou metálico), é 
responsável por transformar grande parte dos gases 
tóxicos produzidos pelo motor em gases inofensivos 
a saúde e ao meio ambiente.
Catalisador
CERÂMICAS AVANÇADAS
94
Materiais
Piezoelétricos
CERÂMICAS AVANÇADAS
95
O filtro de linha protege os equipamentos a ele ligados. 
(transientes e ruídos presentes na rede elétrica)
Varistores para filtros de linha
CERÂMICAS AVANÇADAS
96
Turbina a gás
CERÂMICAS AVANÇADAS
97
Vela de ignição
CERÂMICAS AVANÇADAS
98
Utensílios de cozinha
CERÂMICAS AVANÇADAS
99
Embreagem em cerâmica da VW
CERÂMICAS AVANÇADAS
100
Próteses e implantes
101
CERÂMICAS PARA 
CONSTRUÇÃO
CERÂMICAS PARA CONSTRUÇÃO
A escolha da matéria-prima para a 
obtenção de um determinado produto 
dependerá do:
 custo inicial do material;
 aceitação do mercado;
 da disponibilidade (extração, localização);
 do processo de fabricação (prensagem, 
colagem);
 das exigências fundamentais de 
desempenho;
 preço do produto acabado.
102
CERÂMICAS PARA CONSTRUÇÃO
Classificadas como:
Naturais: não submetidas a tratamentos 
químicos. ex: argila, feldspato.
Sintéticas: obtidos através de processos 
químicos, a partir de:
Matérias-primas naturais, ex: bauxita, 
calcita.
Outras matérias-primas sintéticas, ex: 
CaO (óxido de cálcio), SiC (carbeto de 
silício). 103
CLASSIFICAÇÃO
104
Carbeto de silício
Bauxita
MATÉRIAS-PRIMAS NATURAIS
1) Extraídas da natureza e que não foram 
beneficiadas.
2) Extraídas da natureza e foram 
submetidas a algum tratamento físico. 
(sem alterar a composição química e 
mineralógica dos componentes principais).
Podem variar em: composição química, 
pureza, propriedades física (tamanho das 
partículas) e custos de processamento.
105
MATÉRIAS-PRIMAS NATURAIS NÃO 
BENEFICIADAS
Apresentam uniformidade física e química 
de depósitos naturais. 
Muitas indústrias cerâmicas primitivas
eram construídas próximas a depósitos 
naturais que continham a combinação de 
minerais que poderiam ser processados para 
produtos acabados.
Materiais de construção tais como: tijolos, 
telhas e muitos são até identificados pelo 
nome regional.
106
MATÉRIAS-PRIMAS NATURAIS NÃO 
BENEFICIADAS
107
MATÉRIAS-PRIMAS NATURAIS 
BENEFICIADAS MECANICAMENTE
Minerais beneficiados mecanicamente 
para remoção das impurezas, 
aumentando a pureza mineral e a 
consistência física.
Para produção de: materiais refratários, 
cerâmicas brancas, e algumas cerâmicas 
elétricas, como aditivos em esmaltes 
cerâmicos, vidros e matérias-primas para 
as indústrias químicas.
108
Secadores artificiais encarregam-se de reduzir o grau de 
umidade da argila.
109
MATÉRIAS-PRIMAS SINTÉTICAS
Aquelas que foram submetidas a algum tipo de 
tratamento químico (calcinação, sinterização 
ou fusão/redução) e as produzidas por 
processos químicos:
 minerais industrializados: caulim, talco, 
feldspato, quartzo;
 produtos químicos industrializados: 
Al2O3, MgO, AlN, ETC.;
 produtos especiais: BaTiO3 (Titanato de 
bário), sílica gel.
110
CARACTERÍSTICAS DAS CERÂMICAS 
TRADICIONAIS
Em relação ao grau de porosidade, os 
materiais cerâmicos podem ser 
classificados em:
 Cerâmica branca;
 Cerâmica estrutural;
 Cerâmica refratária.
111
CERÂMICA BRANCA
Material constituído por um corpo branco e 
em geral recobertos por uma camada vítrea.
Ex: Azulejos,pisos, pastilhas, vasos, etc.
112
CERÂMICA BRANCA
Produzidas a partir de argila unidas por 
quantidades variáveis de fundentes e 
aquecidos em fornos (1200 a 1500°C).
Por isso, ocorrem diferentes teores de 
vitrificação para os diferentes produtos:
 Louça comum;
 Louça vitrificada;
 Porcelana;
 Louça sanitária;
 Ladrilhos.
113
114Cerâmica branca
CERÂMICAS TRADICIONAIS
Cerâmica estrutural - características
Fundentes abundantes;
Baixa temperatura;
Pouca vitrificação;
Resistência mecânica maior que a 
cerâmica branca.
São os produtos mais baratos, porém 
os mais duráveis.
115
CERÂMICA ESTRUTURAL
Argilas vermelhas;
Argilas brancas;
Argilas ocres.
116
PRODUTOS PARA CONSTRUÇÃO
Tijolos/blocos
Produzidos em todas as regiões do país por 
diferentes tipos de processos.
No processo mecânico a pasta é 
amassada, moldada por extrusão e 
cortada no comprimento desejado.
São secos á sombra ou artificialmente, 
antes do cozimento que é feito em fornos 
intermitentes e contínuos.
117
118Cerâmica vermelha
119Cerâmica vermelha
PRODUTOS PARA CONSTRUÇÃO
Telhas
Materiais de cobertura com formas e cores 
diferentes. 
Requisitos:
Apresentar estrutura homogênea, 
granulação fina;
Não apresentar manchas ou eflorescências;
Não ter irregularidades de forma;
 Ter baixa permeabilidade;
Ser resistente à flexão.
120
121Cerâmica vermelha
CERÂMICAS TRADICIONAIS
Cerâmica refratária
Materiais capazes de suportar altas 
temperaturas sem perder suas 
propriedades físico-químicas (resistência, 
condutividade térmica e elétrica).
Elevadas temperaturas;
Pequena vitrificação;
Alta porosidade;
Alta resistividade térmica.
122
123Cerâmica refratária
PRODUTOS PARA CONSTRUÇÃO
Argila Expandida
Agregado leve de formato esférico, formado 
por uma espuma cerâmica com microporos e 
superfície rígida e resistente, que se expandem 
a altas temperaturas (1.100°C).
Propriedades de isolamento térmico e 
acústico.
124
PRODUTOS PARA CONSTRUÇÃO
Materiais de Revestimento
Materiais usados na construção civil para 
revestimento de paredes, pisos e bancadas 
tais como pisos, azulejos, placas ou ladrilhos 
para pisos e pastilhas.
125
126
PROCESSO DE FABRICAÇÃO
Processo mais obsoleto, no qual o 
tratamento térmico é dado apenas ao 
esmalte, pois a base já foi queimada 
anteriormente. 
Uma outra técnica utilizada é a terceira 
queima, que consiste em criar efeitos de 
decoração (sobre o esmalte já queimado) e 
recolocá-lo no forno sob temperaturas mais 
baixas, para obter o design definitivo.
127
BIQUEIMA
É um produto constituído de um 
“biscoito” poroso, coberto em uma face 
com vidrado que lhe dá o acabamento 
final.
São classificados pelo ensaio PEI que 
mede a resistência ao desgaste superficial.
A outra face é a sua superfície de 
aderência, destinada ao assentamento, 
chamada de tardoz.
128
CERÂMICA CONVENCIONAL
REVESTIMENTOS CERÂMICOS
Indicação do sentido (flecha) no tardoz da peça.
129
CERÂMICA CONVENCIONAL
130
Ladrilho cerâmico
O Porcelain Enamel Institute (PEI)
131
REVESTIMENTOS CERÂMICOS
132Terceira queima sobre azulejo branco
São queimados, ao mesmo tempo, a base
e o esmalte, em temperaturas que giram 
em torno de 1000ºC a 1200ºC. 
Garante maior ligação do esmalte/base 
e melhor resistência à abrasão superficial. 
A absorção de água depende do produto 
produzido, pois pode-se ter tanto um 
porcelanato (baixa absorção), quanto uma 
monoporosa (alta absorção). 
133
MONOQUEIMA
É o processo atualmente o mais utilizado 
entre as empresas de cerâmica.
Os benefícios desse processo são: 
a) maior resistência à abrasão superficial;
b) maior resistência mecânica e
química;
c) absorção relativamente baixa de água.
134
MONOQUEIMA
PORCELANATOS
135
PASTILHAS CERÂMICAS
São materiais de louça, empregados para 
revestimentos de paredes e nos pisos. 
Fornecidas coladas em folhas de papelão 
ou plástico. A dimensão de cada pastilha é 
de 15x15 mm ou de 20x20 mm com 5 
mm de espessura.
O assentamento é feito com argamassa
de cimento e areia com traço 1:3 em 
volume ou cimento cola. 
136
137
138
Internos:
 Resfriamento (por ar condicionado);
 Umidade interna;
 Aquecimento;
Externos:
 Aquecimento e dilatação pelo sol;
 Umidificação pela chuva;
 Ressecagem e resfriamento pelo vento;
 Ação de poluentes;
 vibrações.
FATORES DE AGRESSÃO
139
Sol:
 Aquecimento e dilatação;
 Gretamento e perda da vivacidade das 
cores das placas com esmalte deficiente;
Maresia e chuva ácida:
 Escurecimento e alteração de cor.
Regiões sujeitas ao congelamento:
 Pode ocorrer a dilatação da água que tiver 
penetrado no interior da peça cerâmica 
causando fissuras.
FATORES DE AGRESSÃO
GRETAMENTO
Fissuras na superfície esmaltada da peça.
expansão por umidade e temperatura, 
quando o esmalte, não acompanhando esse 
movimento, fissura em forma semelhante a 
um fio de cabelo ou descascamentos.
140
141
142
Gretamento com “descascamento” da cerâmica
143
144
O destacamento pode ocorrer devido à:
 Falhas no assentamento;
 Ausência de garras de fixação no tardoz;
 Expansão por umidade;
 Ausência de juntas de contrôle.
DESTACAMENTO
145
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 vazamentos. Solubiliza 
sais solúveis ocasionando o depósito na 
superfície da placa.
ESCURECIMENTO E EFLORESCÊNCIA
146
Eflorescência
147Eflorescência
148
Escurecimento e 
manchamento
149
CERÂMICAS ABRASIVAS
CERÂMICAS ABRASIVAS
Usadas para desgastar por abrasão, esmerilhar 
ou cortar outros materiais que precisam ser 
obrigatoriamente mais moles.
Produtos mais conhecidos: óxido de 
alumínio, diamante, carbeto de silício, e carbeto 
de tungstênio.
150
151
CIMENTOS
CIMENTOS
O cimento é um material cerâmico que, em 
contato com a água produz a cristalização de 
produtos hidratados, ganhando assim 
resistência mecânica.
É o principal material de construção 
usado na construção como aglomerante.
152
BIBLIOGRAFIA
FUSCO, P.B. Técnicas de armar estruturas de 
concreto. PINI, 1995.
BARROS, M. M. & MELHADO, S. B. 
Recomendações para a produção de 
estruturas de concreto armado em edifícios. 
projeto Epusp/Senai. São Paulo. 1998.
ARAÚJO, L. O. C & FREIRE, T. M. Tecnologia e 
Gestão de Sistemas Construtivos e Edifícios. 
Apostila “Tecnologia de produção de Edificações em 
concreto aramado”. 2004.
Aulas da Profª Paula Salum e Prof° Eduardo 
Pachla – Uniritter 2018. 153
BIBLIOGRAFIA
BAUER, L. A. F., Materiais de Construção. Rio de 
Janeiro, LTC. 5ª Ed, 2000.
CALLISTER, W. D., Ciência e Engenharia de 
Materiais - Uma Introdução São Paulo, LTC - 5ª 
Ed., 2002.
ISAIA, G. Materiais de Construção Civil e 
Princípios de Ciência e Engenharia de 
Materiais. 2 ed. São Paulo: IBRACON, 2010.
SOUZA, R. & Mekbekian, G. Qualidade na 
aquisição de materiais e execução de obras. 
Ed. PINI, São Paulo, 1996.
154
BIBLIOGRAFIA
ABNT NBR 6118 –Projeto de Estruturas de Concreto.
ABNT NBR 7480 –Barras e Fios de Aço Destinados a 
Armaduras de Concreto Armado.
ABNT NBR 7481 –Tela de Aço Soldada -.Armadura 
para Concreto.
ABNT NBR 7482 –Fios de Aço para Concreto 
Protendido.
ABNT NBR 7483 –Cordoalhas de Aço para Concreto 
Protendido – Requisitos.
ABNT NBR 14931 –Execução de Estruturas de 
Concreto –Procedimento.NR 18 -Condições e Meio Ambiente de Trabalho na 
Indústria da Construção.
155