Aula_03-Materiais Cerâmicos e Refratários

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Unidade I – Pedras Naturais
7º Período
PROFESSOR: Murilo MacedoMurilo Macedo
murilojpmacedo@gmail.com
 
Definição: Também chamadas de PEDRAS ARTIFICIAIS, 
cerâmicas contemplam os materiais produzidos pela queima 
(reação de desidratação e sinterização) de componentes 
como argila.
Palavra de origem 
grega κέραμος, que 
quer dizer “argila 
queimada.
 
A cerâmica clássica
 
História: Data-se da pré-história a obtenção de materiais 
cerâmicos.
Materiais vitrificados surgiram há cerca de 4000a.C.
(desenvolvida pelos povos assírios - Mosopotâmia)
É a região atualmente ocupada pela Síria,
Irã, Iraque, Jordânia etc.
 
 
Cerâmica “vermelha”
Expressão de significado amplo, compreendendo os materiais 
usados na construção civil (tijolos, lajes, telhas, tubos 
cerâmicos etc.)
 
Cerâmica “branca”
Materiais de corpo branco e, normalmente, recobertos por 
uma camada vítrea
 
Materiais refratários
São materiais com a 
capacidade de manter 
sua resistência a altas 
temperaturas. Podem 
ser empregados em 
revestimentos de 
fornos, incineradores 
e reatores
 
Materiais refratários
A finalidade é suportar temperaturas elevadas, que em geral
envolvem esforços mecânicos, ataques químicos, variações 
bruscas de temperatura, além de outras solicitações.
Exemplos: sílica, 
sílico-aluminoso, 
aluminoso, carbeto 
de silício, carbono, 
zircônia etc.
 
Cerâmicas abrasivas
Utilizadas para desgastar outro material a partir do atrito, dada 
sua elevada dureza, friabilidade e tenacidade
Exemplos: óxido 
de alumínio, 
carbeto de silício, 
nitrito de boro
Um revestimento abrasivo 
suporta uma demanda de 
atrito por um período mais 
prolongado (Dependendo do 
seu índice de desgaste – PEI.
 
Classificação de abrasão – PEI (Porcelain Enamel Institute)
Classe Resistência Aplicações
PEI - 0 Muito baixa Paredes
PEI - 1 Baixa Resistências ou áreas onde se caminha descalço ou com calçados de sola macia (chinelos, etc.). Ex.: Banheiros e dormitórios
PEI - 2 Média Residências ou áreas onde se caminha com sapatos (todas as dependências, exceto cozinhas, escadas e entradas)
PEI - 3 Média/Alta Todas as dependências, inclusive terraços
PEI - 4 Alta Áreas de tráfego intenso e locais abertos ao público com tráfego moderado (lojas, bancos, etc.).
PEI - 5 Muito Alta Locais abertos ao público com trânsito muito intenso (restaurantes, rodoviárias, aeroportos e etc.).
 
Características gerais
● São mais baratos de obter a 
matéria-prima;
● Maior dureza e rigidez (em 
comparação aos aços);
● Maior resistência ao calor e à 
corrosão que os metais e os 
polímeros;
● São menos densas que a maioria 
dos metais e suas ligas.
 
Argilas
● São minerais compostos, 
principalmente, de silicatos de 
alumínio hidratados (obtidos por 
decomposição de rochas 
feldspáticas)
● São materiais terrosos, de baixa 
granulometria;
● Possuem plasticidade em contato 
com água.
 
Plasticidade em Argilas
● É a capacidade que um material 
possui de ser moldado e 
permanecer no novo formato 
(irreversível*).
* irreversível do ponto de vista energético, e 
não físico!
 
https://www.youtube.com/watch?v=F09kXhc4Pf8
Produção de cerâmica – modo clássico
Ver vídeo!
 
Plasticidade em Argilas
● Após a moldagem a peça segue 
para o forno para se tornar 
propriamente uma cerâmica!
 
Cerâmicas em tecnologia avançada
Ver vídeo!
https://www.youtube.com/watch?v=K15VyqHN11E
 
Característica das Argilas
● Retração: Variação de volume 
pela perda de umidade
● Porosidade: Volume de vazios em 
relação ao total Possui → Possui 
influência nas propriedades
 
Característica das Argilas
 → Possui Até 600ºC – secagem;
 → Possui De 600 a 950ºC - reações 
químicas;
 → Possui Mais de 950ºC – vitrificação.
A porosidade do material final 
depende da quantidade de 
“vidro” formado
0 5 10 15 20 25 30 35 40
0
500
1000
1500
 
0 5 10 15 20 25 30 35 40
0
200
400
600
800
1000
1200
 
Processo de fabricação (da matéria-prima ao produto final)
Matéria-prima
Aditivos
Mistura
Conformação
(Plástica, líquida ou prensagem)
Secagem
Sinterização Produto final
 
Processo de fabricação (Etapas iniciais)
Exploração das jazidas/minas
Análise ambiental, técnica e econômicaAnálise ambiental, técnica e econômica
 
Tratamento do material obtido
Trituração Separação Transporte
 
Ajuste industrial da matéria-prima
Moinho de bolas
Filtro prensa
 
Ajuste industrial da matéria-prima
Atomizador
 
Processos de moldagem
Manual
Molde metálico
Extrusora (maromba)
 
https://www.youtube.com/watch?v=NtsQ_-kEjLI
 
https://www.youtube.com/watch?v=vDf_2LVEvOg
 
Processos de moldagem
Prensa
 
Processos de moldagem
Colagem de barbotina
 
Secagem
Retirada controlada da umidade de uma peça
 
Queima (reação final de cura)
Reações químicas, vitrificação, redução de porosidade etc.
 
Queima (reação final de cura)
Reações químicas, 
vitrificação, redução 
de porosidade etc.
Forno contínuo 
(elétrico/gás)
 
Sinterização de cerâmicos
 
Produtos cerâmicos 
para Construção Civil
 
Normas regulamentadoras
A NBR 7170 regulamenta os blocos cerâmicos para alvenaria
NBR 7170 – Resistência mínima à compressãoNBR 7170 – Resistência mínima à compressão
Categoria Resistência à compressão (MPa)
A 1,5
B 2,5
C 4,0
A NBR 6460 (atual 15270) descreve 
o ensaio para este cálculo
 
Normas regulamentadoras
Observação importante: É comum os tijolos apresentarem 
expansão devido à absorção de umidade do ambiente.
Sugestão: Evitar a utilização antes de 3 semanas depois do 
material ter sido retirado do forno!!
 
Blocos vazados
Vedação:Vedação:
➢ Suportam somente o próprio peso;
➢ Furos na vertical ou na horizontal;
➢ Podem possuir quatro, seis, oito ou nove furos
Sugestão: Evitar a utilização antes de 3 semanas depois do 
material ter sido retirado do forno!!
 
Blocos vazados
Estruturais (ou portantes):Estruturais (ou portantes):
➢ Suportam cargas previstas em alvenaria estrutural;
➢ Furos na vertical;
➢ Três tipos de blocos: com paredes maciças; com paredes 
vazadas; blocos perfurados.
Sugestão: Evitar a utilização antes de 3 semanas depois do 
material ter sido retirado do forno!!
 
 
Propriedades Mecânicas
Classificação de acordo com a estrutura: Norma NBR 7171Classificação de acordo com a estrutura: Norma NBR 7171
NBR 7171 – Resistência mínima à NBR 7171 – Resistência mínima à 
compressãocompressão
Tipo Resistência à compressão (MPa)
Para vedação
A 1,5
B 2,5
Portante
C 4,0
D 7,0
F 10,0
 
Propriedades Mecânicas
Espessura nominal:Espessura nominal:
Espessura aproximada que a parede terá depois de pronta, 
contando a espessura do bloco somado à espessura dos 
revestimentos em cada face, cujo valor adotado é de 
aproximadamente 2,5 cm para cada lado.
Assim, uma parede cujo tijolo tenha 9 cm de largura e tenha 
revestimento dos dois lados terá espessura total de 9+2,5+2,5 = 
14 cm, que corresponde a uma largura nominal de 15 cm.
 
 
Blocos de Concreto
 
 
Normas aplicadas: NBR 6136 (Classes A e B)
Classe Característica/Aplicação
A
Alvenarias externas sem revestimento
Capacidade de vedação
Resistência à compressão > 6 MPa
B
Alvenarias internas ou externas com 
revestimento
Resistência à compressão > 4,5 MPa
 
Questões para aprendizagem:Questões para aprendizagem:
1. O que são materiais cerâmicos? E quais os constituintes?Pedra artificial obtida pela moldagem, secagem e sinterização Pedra artificial obtida pela moldagem, secagem e sinterização 
(queima) de argilas ou misturas contendo argilas.(queima) de argilas ou misturas contendo argilas.
Argilas são materiais terrosos naturais que, quando misturados à Argilas são materiais terrosos naturais que, quando misturados à 
água, adquirem a propriedade de ALTA PLASTICIDADE. água, adquirem a propriedade de ALTA PLASTICIDADE. 
 
Questões para aprendizagem:Questões para aprendizagem:
2. O que são materiais refratários?
São materiais com a capacidade de manter sua resistência a São materiais com a capacidade de manter sua resistência a 
altas temperaturas. Podem ser empregados em revestimentos altas temperaturas. Podem ser empregados em revestimentos 
de fornos, incineradores e reatores.de fornos, incineradores e reatores. 
 
Questões para aprendizagem:Questões para aprendizagem:
3. (Atividade): Pesquise sobre teste de abatimento de cone (concreto)
 → O que é?
 → Qual a finalidade?
 → O que pode ser modificado se constatado algum erro?
 
Referências:Referências:
1. BAUER, L. A. Falcão. MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO. Vol. 2. 5ª Edição 
São Paulo, LTC Editora, 2005.
2. PATTON, Willian John. MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO PARA 
ENGENHARIA CIVIL. EPU Editora, 1978.
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