Polimeros e Materiais Ceramicos

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1) Dar o conceito de polímero. 
Polímero são macromoléculas formadas a partir de unidades menores,os monômeros. 
Monômeros são moléculas de baixa massa molecular que a partir das reações de 
polimerização geram macromoléculas poliméricas. 
 
2) Dissertar sobre o processo químico de obtenção dos polímeros. 
Os polímeros são classificados quanto às suas propriedades químicas, físicas e 
estruturais. Entretanto, também podem ser agrupados em função do tipo de reação 
utilizada em sua obtenção e quanto à técnica de polimerização empregada. Esses 
fatores afetam significativamente as características dos polímeros produzidos. 
Polímeros podem ser classificados como polímeros de adição , quando eles foram 
feitos de monômeros com uma ligação dupla entre dois átomos de carbono, ou 
polímeros de condensação, resultado de uma reação que envolveu a eliminação de 
uma molécula pequena (H2O, NH3 etc).. A ligação entre os monômeros é realizada 
através dos pontos reativos gerados seja pelo rompimento de insaturações ou por 
eliminação de moléculas simples. 
 
3) Como podemos classificar os produtos poliméricos? Dissertar. 
Termofixos: são rígidos e frágeis, maleáveis apenas no momento de sua fabricação, 
sendo que depois não é possível remoldá-los porque suas macromoléculas formam 
ligações em todas as direções do espaço, formando uma rede tridimensional chamada 
retículo. Apresentam mais resistência ao calor que os termoplásticos. 
Termoplásticos: são amolecidos pelo calor e endurecidos pelo frio, repetidas vezes 
sem perder suas propriedades; possui suas macromoléculas lineares que podem 
conter ou não ramificações; são solúveis e fusíveis em solventes comuns; material de 
baixo custo, alta produção, facilidade de produção, facilidade de processamento e 
baixo custo, alta produção, facilidade de processamento e baixo nível de resistência 
mecânica comparados a outros tipos de polímeros. 
Elastômeros: classe intermediária entre os termoplásticos e os termofixos, não se 
podem fundir, depois de sintetizados, mas apresentam alta elasticidade, não sendo 
rígidos como os termofixos. A reciclagem é complicada pela incapacidade de fusão; na 
temperatura ambiente podem apresentar deformações superiores ao seu 
comprimento original. Recuperação elástica total quando a tensão é retirada. 
 
4) Quais os principais polímeros utilizados na construção civil? Cite exemplos de utilização. 
LISTA DE EXERCÍCOS POLÍMEROS 
Silicones, PVC ( cloreto de polivinil), Poliestireno (PS), (EPS ou ISOPOR), Polieolefinos 
(PE polietileno PP polipropileno) Poliamidas PA (nylon) Politetrafluoretileno PTFE 
(Teflon)Poliuretano PU, Metacrilato PMMA, Policarbonato, Acetato de Polivinil PVAc; 
Podem ser aplicados nas instalações hidráulicas (água, esgoto, sanitário e captação 
de águas pluviais)Instalações elétricas (passagens de fios, e cabos internamente nas 
paredes de construções, fios e cabos de isolamento e componentes terminais de 
instalação ( caixas , espelhos , tomadas e interruptores); 
Os polímeros mais usados para confecções desses matérias são o PVC (Ploricloreto de 
vinila) PS (Poliestireno) PE (Polietileno) PP (Polipropileno).O PVC é o único aplicado 
na produção de todos os componentes elétricos.PE e PP isolamento de cabos elétricos. 
 
5) Dar o conceito de resina epóxi. Cite as principais utilizações. 
Epoxi é um plástico termo fixo que se endurece quando se mistura com um agente 
catalisador ou "endurecedor". As resinas epóxi tem diversos gêneros,cada um de 
acordo com a produção de um tipo de substância de epóxi, sendo as classificadas 
como: a epóxi novolacas, epóxi cíclicas, epóxi acíclicas alifáticas e epóxi fenóxi. 
 
6) Correlacione: 
( a ) PVC ( B ) Isolante acústico 
( b ) Isopor ( C ) Aparelho de apoio para estruturas 
( c ) Nylon ( D ) Vedação de juntas 
( d ) Silicone ( A ) Usado como isolamento na eletrotécnica 
( e ) Neoprene ( E ) Reforço para telhas de plástico 
 
7) Qual material você empregaria para a fabricação de formas para concreto? 
( ) Neoprene ( ) Elastômeros ( ) Fiberglass (X ) Poliestireno 
 
8) Produto utilizado como adesivo, selante, como revestimento e em pavimentação: 
( ) Acetato de polivinila (X ) Epóxi ( ) Isopor ( ) Nylon ( ) Poliestireno 
 
9) Quais são as vantagens na utilização dos polímeros? 
São antioxidantes, possuem grande versatilidade, leveza e podem ser coloridos, são 
resistentes aos raios ultravioleta conferindo maior qualidade e durabilidade ao 
produto final, são flexíveis, possuem bom isolamento térmico, boa resistência a 
impactos e alta permeabilidade a gases. 
 
10) Em que situações a resina epóxi e o neoprene podem ser utilizados na construção civil? 
Resina de Epóxi Uma resina epóxi ou poliepóxido é um plástico termofixo que se 
endurece quando se mistura com um agente catalisador ou "endurecedor” .Na 
construção civil elas são utilizadas para reconstituição de concreto, adesão de 
concreto novo com velho, remendo de trincas e fissuras, junta de dilatação e rejunte, 
piso industrial monolítico. Proteções de armaduras, chumbadores químicos, injeção 
de cola epóxi em trincas torna a estrutura monolítica, ancoragem de armaduras com 
cola epóxi, reforço estrutural com fibras de carbonosa . 
Neoprene – É um elastômero ou borracha sintética usado para impermeabilização, 
apresentando boa qualidade de resistência às intempérie, não alterando suas 
condições de elasticidade, resistência à luz solar e ao cal. O neoprene possui diversas 
aplicações, como gaxetas (vedação) , para vedação de paredes e esquadrias, em juntas 
de expansão e como base antivibratório 
 
1) Não é característica dos materiais cerâmicos: 
( ) Fragilidade (X ) Ductibilidade ( ) ↓ condutividade elétrica ( ) ↓ resist. tração 
 
2) Cite e descreva 04 propriedades das argilas? 
Hidro plasticidade: adquire plasticidade ao adiciona-se com a água. 
Granulometria: Apresenta dimensão granulométrica muito pequena na faixa de 2 
micron. A granulometria é uma das características mais importantes da argila, 
influenciando diretamente na resistência, plasticidade da pasta e permeabilidade dos 
materiais cerâmicos. 
Elevada superfície especifica: essa propriedade é muito importante, pois se torna mais 
reativa. 
Sonoridade: a argila tem a propriedade de emitir sons, através de pequenos 
batimentos após a cozedura. 
Impermeabilidade: Após cozimento e vidrada a peça se tona mais impermeável. 
LISTA DE EXERCÍCOS MATERIAIS CERÂMICOS 
Resistência - é a propriedade que as argilas adquirem após a secagem e depois da 
cozedura, de não sofrer deformações do seu aspecto, resistindo ao calor e à corrosão. 
3) Quanto às propriedades das argilas, correlacione: 
( 1 ) Cor ( 2 ) Argilas mais finas são mais plásticas 
( 2 ) Prop. Plásticas ( 3 ) Variação do volume, quando seca em estufa 
( 3 ) Retração por secagem ( 5 ) Argilas mais finas são mais resistentes 
( 4 ) Desagregabilidade em água ( 4 ) Altera-se durante o cozimento 
( 5 ) Resist, à flexão ( 1 ) Importante para estabelecer o processo e 
equipamentos adequados na produção da 
cerâmica. 
 
 
4) Assinale “V” para verdadeiro e “F” para falsa: 
( F ) São elementos constituintes das argilas: caulim, óxido de ferro, sílica livre, alumina 
livre, álcalis, cálcio e sais solúveis. 
( F ) Plasticidade é a característica da argila que, sofrendo deformação, se rompe 
( V ) Argilas altamente aluminosas são utilizadas para a fabricação de materiais 
refratários. 
( V ) Conforma a pureza, o caulim é utilizado para porcelana, louças, refratários e 
outros. 
( F ) Os fatores que aumentam a plasticidade, diminuem a retração. 
 
 
5) Correlacione as colunas, no que diz respeito aos efeitos do calor sobreas argilas: 
( a ) 20°C – 150°C ( B ) Perde água adsorvida 
( b ) 150°C – 600°C ( C ) Endurecimento e queima da matéria orgânica 
( c ) A partir de 600°C ( D ) Vitrificação 
( d ) ≥ 950°C ( A ) Perde água de capilaridade e amassamento 
 
6) Dentre as etapas da fabricação das cerâmicas (Extração do barro, preparo da matéria-prima, 
moldagem, secagem, cozimento e esfriamento), assinale a afirmativa correspondente ao 
preparo da matéria-prima: 
a) Utilização de retroescavadeiras, pás carregadeiras ou tratores de esteiras. 
b) Eliminação das impurezas e formação da pasta por maceração. 
c) Dar forma à pasta cerâmica. 
d) Ainda existe de 5% a 35% da água na composição. 
e) Ocorrem as reações químicas. 
 
7) Correlacione as colunas, quanto às classes de resistência à abrasão do grés cerâmico (PEI): 
( 1 ) Classe 0 ( 2) Ambientes residenciais sem portas externas 
( 2 ) Classe 1 ( 1) Revestimento de paredes 
( 3 ) Classe 2 ( 3) Banheiros e dormitórios 
( 4 ) Classe 3 ( 5) Área interna comercial 
( 5 ) Classe 4 (6) Alto tráfego, uso público interno e externo 
( 6 ) Classe 5 ( 4) Ambientes residenciais com portas externas 
 
8) Quais as diferenças entre o bloco cerâmico de vedação e o estrutural? 
Bloco cerâmico de vedação: 
Componente vazado, com furos prismáticos perpendiculares às faces que os contêm, 
usado em alvenarias de vedação, intercalados em paredes de estruturas de concreto 
armado, aço ou outros materiais. Normalmente são usados com os furos na 
horizontal, devendo resistir somente ao peso próprio e a pequenas cargas de 
ocupação. 
Bloco cerâmico estrutural: 
Componente vazado, com furos prismáticos perpendiculares às faces que os contêm, 
usado nas paredes estruturais que dão resistência a construção, sendo normalmente 
aplicados com os furos dispostos na vertical. Pode também ser aplicado em alvenarias 
de vedação, não podendo ser recortado ou deslocado para aberturas de outros 
ambientes. 
Os blocos cerâmicos estruturais podem ser usados em alvenaria estrutural armada, 
não armada e protendida. 
A resistência a compressão do bloco cerâmico estrutural tem como valor mínimo 3,0 
MPa referida a área bruta. 
 
9) Especifique o tipo de cerâmica, quanto à resistência à abrasão, para determinado uso: 
a) Garagem de shopping: 
"PEI-5" - Trafego intenso. 
(Numero de giros = 12.000 - Usar cerâmica, não esmaltada e não polida. Resistência a 
abrasão profunda) 
 
b) Piscina: 
"PEI-4"- (Uso especial - Antiderrapante para áreas externas, resistência a manchas 
ISO 5 e Resistente a produtos de picina.) 
 
c) Cozinha industrial: 
"PEI-5" - Trafego intenso. 
(Numero de giros = 12.000 mais ensaio de manchamento) 
 
d) Quarto residencial infantil: 
"PEI-3" - Trafego leve. 
(Numero de giros = 750 a 1.500) 
 
e) Piso de uma loja: 
Cerâmica "PEI-4" - Trafego moderado. 
(Numero de giros = 2.100 a 12.000) 
 
 
10) Cite e descreva as etapas básicas de fabricação dos materiais cerâmicos. 
Exploração de Argilas e Preparação da Matéria-Prima 
. Grande parte das matérias-primas utilizada é natural, encontrando-se em depósitos 
espalhados na crosta terrestre. Após sua extração através de jazidas, os materiais 
devem ser beneficiados, isto é desagregados ou moídos, classificados de acordo com a 
granulometria, o processo de fabricação, propriamente dito, tem início somente após 
essas operações. As matérias-primas sintéticas geralmente são fornecidas prontas 
para uso, necessitando apenas, em alguns casos, de um ajuste de granulometria 
Os materiais cerâmicos geralmente são fabricados a partir da composição de duas ou 
mais matérias-primas, além de aditivos e água ou outro meio. Mesmo no caso da 
cerâmica vermelha, para a qual se utiliza apenas argila como matéria-prima, dois ou 
mais tipos de argilas com características diferentes entram na sua composição. 
Raramente emprega-se apenas uma única matéria-prima. 
Dessa forma, uma das etapas fundamentais do processo de fabricação de produtos 
cerâmicos é a dosagem das matérias-primas e dos aditivos, que deve seguir com rigor 
as formulações de massas, previamente estabelecidas. Os diferentes tipos de massas 
são preparados de acordo com a técnica a ser empregada para dar forma às peças. De 
modo geral, as massas podem ser classificadas em: 
- suspensão, também chamada barbotina, para obtenção de peças em moldes de gesso 
ou resinas porosas; 
- massas secas ou semi-secas, na forma granulada, para obtenção de peças por 
prensagem; 
- massas plásticas, para obtenção de peças por extrusão, seguida ou não de 
torneamento ou prensagem. 
 
Moldagem 
Existem diversos processos para dar forma às peças cerâmicas, e a 
seleção de um deles depende fundamentalmente de fatores 
econômicos, da geometria e das características do produto. Os métodos mais 
utilizados compreendem: colagem, prensagem, extrusão e torneamento. 
Colagem 
Consiste em verter uma suspensão (barbotina) num molde de gesso, onde permanece 
durante um certo tempo até que a água contida na suspensão seja absorvida pelo 
gesso; enquanto isso, as partículas sólidas vão se acomodando na superfície do molde, 
formando a parede da peça. O produto assim formado apresentará uma configuração 
externa que reproduz a forma interna do molde de gesso. 
Mais recentemente tem se difundido a fundição sob pressão em moldes de resina 
porosa. 
 
Prensagem 
Nesta operação utiliza-se sempre que possível massas granuladas e com baixo de teor 
de umidade. Diversos são os tipos de prensa utilizados, como fricção, hidráulica e 
hidráulica-mecânica, podendo ser de mono ou dupla ação e ainda ter dispositivos de 
vibração, vácuo e aquecimento. Para muitas aplicações são empregadas prensas 
isostática, cujo sistema difere dos outros. A massa granulada com praticamente 0% 
de umidade é colocada num molde de borracha ou outro material polimérico, que é 
em seguida fechado hermeticamente e introduzido numa câmara contendo um fluido, 
que é comprimido e em conseqüência exercendo uma forte pressão, por igual, no 
molde. 
No caso de grandes produções de peças que apresentam seções pequenas em relação 
ao comprimento, a pressão é exercida somente sobre a face maior para facilitar a 
extração da peça, como é o caso da parte cerâmica da vela do automóvel, isoladores 
elétricos e outros. O princípio da prensagem isostática também está sendo aplicado 
para obtenção de materiais de revestimento (placas cerâmicas), onde .a punção 
superior da prensa é revestido por uma membrana polimérica, com uma camada 
interposta de óleo, que distribui a pressão de modo uniforme sobre toda a superfície 
ou peça a ser prensada. Outra aplicação da prensagem isostática que vem crescendo, 
é na fabricação de determinadas peças do segmento de louça de mesa. 
 
Extrusão 
A massa plástica é colocada numa extrusora, também conhecida como maromba, 
onde é compactada e forçada por um pistão ou eixo helicoidal, através de bocal com 
determinado formato. Como resultado obtém-se uma coluna extrudada, com seção 
transversal com o formato e dimensões desejados; em seguida, essa coluna é cortada, 
obtendo-se desse modo peças como tijolos vazados, blocos, tubos e outros produtos de 
formato regular. 
A extrusão pode ser uma etapa intermediária do processo de formação, seguindo-se, 
após corte da coluna extrudada, como é o caso da maioria das telhas, ou o 
torneamento, como para os isoladores elétricos, xícaras e pratos, entre outros. 
 
Torneamento 
Como descrito anteriormente, o torneamento em geral é uma etapa posterior à 
extrusão, realizada em tornos mecânicos ou manuais, onde a peça adquire seu 
formato final. 
 
Secagem 
Após a etapa de formação,as peças em geral continuam a conter água, proveniente 
da preparação da massa. Para evitar tensões e, conseqüentemente, defeitos nas peças, 
é necessário eliminar essa água, de forma lenta e gradual, em secadores 
intermitentes ou contínuos, a temperaturas variáveis entre 50 ºC e 150 ºC. 
 
Queima 
Nessa operação, conhecida também por sinterização, os produtos adquirem suas 
propriedades finais. As peças, após secagem , são submetidas a um tratamento 
térmico a temperaturas elevadas, que para a maioria dos produtos situa-se entre 800 
ºC a 1700 ºC, em fornos contínuos ou intermitentes que operam em três fases: 
- aquecimento da temperatura ambiente até a temperatura desejada; 
- patamar durante certo tempo na temperatura especificada; 
- resfriamento até temperaturas inferiores a 200 ºC. 
O ciclo de queima compreendendo as três fases, dependendo do tipo de produto, pode 
variar de alguns minutos até vários dias. 
Durante esse tratamento ocorre uma série de transformações em função dos 
componentes da massa, tais como: perda de massa, desenvolvimento de novas fases 
cristalinas, formação de fase vítrea e a soldagem dos grãos. Portanto, em função do 
tratamento térmico e das características das diferentes matérias-primas são obtidos 
produtos para as mais diversas aplicações. 
 
11) Quanto ao processo de fabricação, qual a principal diferença entre a fabricação de um 
bloco cerâmico e de uma telha? 
O bloco cerâmico é fabricado por processo de moldagem por extrusão e a telha por 
processo de moldagem por prensagem.