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M A T E R I A I S D E C O N S T R U Ç Ã O C I V I L P R O F. R I C A R D O R O C H A D E F I N I Ç Ã O : Cerâmica compreende todos os materiais inorgânicos, não metálicos obtidos geralmente após tratamento térmico em temperaturas elevadas. C L A S S I F I C A Ç Ã O : 1. CERÂMICAVERMELHA 2. MATERIAIS DE REVESTIMENTO 3. CERÂMICA BRANCA 4. MATERIAIS REFRATÁRIOS 5. CERÂMICA DE ALTA TECNOLOGIA CLASSIFICAÇÃO Materiais de argila - Cerâmica Vermelha –- Compreende aqueles materiais com coloração avermelhada empregados na construção civil (tijolos, blocos, telhas, elementos vazados, lajes, tubos cerâmicos e argilas expandidas) e também utensílios de uso doméstico e de adorno. As lajotas muitas vezes são enquadradas neste grupo porém o mais correto é em Materiais de Revestimento. CLASSIFICAÇÃO Materiais de louça – De distingue dos materiais de argila, pela matéria prima, que são argilas quase isentas de oxido de ferro, contendo em sua composição quartzo e feldspato. Como exemplo, temos os azulejos e os aparelhos sanitários. CLASSIFICAÇÃO Materiais de refratários – Muitas etapas do processamento de materiais são feitas a temperaturas elevadas, como por exemplo a fundição e os tratamentos térmicos. No entanto, para que isso seja possível, é necessário que existam materiais que aguentem temperaturas ainda maiores. Esse grupo é denominado de materiais refratários e é normalmente composto por cerâmicas. São materiais terrosos naturais que, quando misturados com água, adquirem a propriedade de apresentar alta plasticidade quando úmidas e, quando secas formam torrões. ARGILA ARGILA Com o surgimento do concreto, a função do tijolo como material estrutural foi parcialmente esquecida, sendo o material utilizado principalmente com a função de vedação. Apesar disso, os produtos cerâmicos continuam sendo muito utilizados na construção civil pela sua razoável resistência mecânica e durabilidade, além do custo acessível e das qualidades estéticas. CL ASSIFICAÇÃO DA ARGILA ARGILOS-MINERAIS PREDOMINANTE 1. Cauliníticas - grupo de argilas puras, procedentes da ação intempérica sobre os feldspatos. São argilas chamadas de caulim, compostas basicamente de silicatos hidratados de alumínio, prestando-se à confecção de produtos mais nobres, como: porcelanas, louças sanitárias, materiais refratários, na indústria de papel e de medicamentos, além de muitas peças elétricas/eletrônicas (como as velas para motores de veículos). 2. Micáceas - São as argilas mais abundantes e de aplicação na fabricação de tijolos, telhas, manilhas, lajotas, etc. Apresentam-se na cor vermelha após a queima, devido à presença do óxido de ferro. 3. Montmoriloníticas – grupo de argilas expansivas originárias de cinzas vulcânicas que, devido ao seu grande poder de inchamento, são pouco utilizadas isoladamente, mas que se aplicam misturadas às anteriores a fim de lhes corrigir a plasticidade CL ASSIFICAÇÃO DA ARGILA TEMPERATURA DE TRANSFORMAÇÃO 1. Fusíveis - são as argilas que se deformam e se vitrificam em temperaturas abaixo de 1200°C. São as mais importantes para a construção, pois delas se fabricam o maior número de produtos, comumente chamados de produtos de argila vermelha, uma vez que adquirem essa coloração após a passagem pelo forno. 2. Infusíveis - são argilas constituídas de caulim puro e utilizadas na fabricação de porcelanas e louças sanitárias. Os produtos confeccionados com estas argilas são designadas por cerâmicas brancas por tornarem-se claras após a queima no forno. Vitrificam-se entre 1200 e 1500°C. 3. Refratárias – são argilas puras que só se transformam estruturalmente em temperaturas acima de 1500°C. Têm baixo coeficiente de condutibilidade térmica e são utilizadas na confecção dos tijolos refratários, empregados em revestimento de fornos e construções de chaminés. PROPRIEDADES DAS ARGILAS PLASTICIDADE RETRAÇÃO EFEITOS DO CALOR P R O C E S S O D E F A B R I C A Ç Ã O D E AC O R D O C O M A A B C E R A M - A S S O C I A Ç Ã O B R A S I L E I R A D E C E R Â M I C A , O S P R O C E S S O S D E FA B R I C A Ç Ã O D O S D I V E R S O S P R O D U TO S C E R Â M I C O S S E G U E M U M A S E Q U Ê N C I A S E M E L H A N T E , Q U E D E U M M O D O G E R A L C O M E Ç A N A P R E PA R A Ç Ã O DA M AT É R I A - P R I M A E DA M A S S A , F O R M A Ç Ã O DA S P E Ç A S , T R ATA M E N TO T É R M I C O E AC A B A M E N TO. G R A N D E PA RT E DA S M AT É R I A S - P R I M A S U T I L I Z A DA S N A I N D Ú S T R I A C E R Â M I C A T R A D I C I O N A L É D E O R I G E M N AT U R A L . O S P R O D U TO S S Ã O E X T R A Í D O S DA S J A Z I DA S , D E S AG R E G A D O S E S E PA R A D O S D E AC O R D O C O M A G R A N U L O M E T R I A . Q UA N D O H O U V E R I M P U R E Z A S Q U E P O S S A M P R E J U D I C A R O U S O D O M AT E R I A L , O M E S M O PA S S A P O R U M P R O C E S S O D E P U R I F I C A Ç Ã O. PROCESSO DE FABRICAÇÃO PROCESSO DE FABRICAÇÃO EXTRAÇÃO PREPARAÇÃO MOLDAGEM PROCESSO DE FABRICAÇÃO SECAGEM QUEIMA INSPEÇÃO/ESTOCAGEM/ EXPEDIÇÃO SINTESE: Os materiais cerâmicos utilizados como materiais de construção são obtidos através da moldagem e queima da argila. • A argila é um material que possui características como a plasticidade, sofre alterações quando exposta a altas temperaturas e retrações e dilatações em função das variações de temperatura, podendo ter diversos elementos em sua composição. P R O D U T O S C E R Â M I C O S P A R A A C O N S T R U Ç Ã O C I V I L FINALIDADE: • Componentes de alvenaria ( alvenaria de vedação e estrutural) • Componentes de cobertura (telhas e complementos) • Componentes de canalizações (tubos ou manilhas) • Produtos de revestimento (parede interna/externa e pisos) • Cerâmica branca ( louças sanitárias) • Produtos especiais ( refratárias) MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL Materiais de argila Materiais de louça e revestimento Materiais refratários BLOCOS E TI JOLOS CERÂMICOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL BLOCOS E TIJOLOS CERÂMICOS O tijolo maciço é um tijolo pequeno com medidas em torno de 5x10x20cm. Eles não têm furos, por isso são chamados de maciços. Ele também é conhecido por tijolo comum, tijolo a vista ou tijolinho de barro cozido. Eles devem ser produzidos de acordo com a norma NBR 8041 – Tijolo maciço cerâmico para alvenaria da ABNT. A desvantagem na utilização do tijolo maciço está no custo. Por ser pequeno, são necessários muitos tijolos para fazer um metro quadrado. E muitos tijolos implicam em mais mão de obra, mais peças e mais argamassa, o que torna ele uma opção mais cara quando comparado ao tijolo baiano. BLOCOS E TIJOLOS CERÂMICOS BLOCOS E TIJOLOS CERÂMICOS Com dimensões maiores que o tijolo maciço, o tijolo baiano possui furos que tornam as peças mais leves e proporcionam maior conforto térmico e acústico. Eles podem ter de 6 a 12 furos e as medidas variam de 9x19x19cm até 19x29x39cm. Para garantir qualidade e resistência, eles devem ser produzidos seguindo a norma ABNT NBR 15270-1 – Blocos cerâmicos para alvenaria de vedação. Hoje, eles são os mais populares nas obras devido a seu baixo custo. Além de tijolo baiano, eles são chamados de bloquinho, blocão ou bloco cerâmico de vedação. BLOCOS E TIJOLOS CERÂMICOS A NBR 7171, que trata de blocos cerâmicos para alvenaria, especifica algumas condições gerais para esse material. O bloco cerâmico deve trazer gravados o nome do fabricante, o município onde está localizada a fabrica e as dimensões do bloco em centímetros. Independente do tipo de bloco, os mesmos não devem apresentar defeitos como trincas, quebras, superfícies irregulares ou deformações que impeçam seu emprego. Os blocos com defeitos visuais devem ser rejeitos de imediato e caso se verifique que os blocos estão mal queimados o lote deverá ser rejeitado. BLOCOS E TI JOLOS CERÂMICOS BLOCOS E TIJOLOSCERÂMICOS Já o bloco cerâmico estrutural também possui furos, mas eles são na vertical e menores. O bloco estrutural é usado no sistema construtivo de alvenaria estrutural. O bloco estrutural atinge resistências entre 4,5 a 6 MPa, permitindo a sustentação do imóvel sem colunas ou pilares. Eles devem ser produzidos seguindo a norma ABNT NBR 15270-2 – Blocos cerâmicos para alvenaria estrutural. Caso contrário não há garantia de qualidade e resistência. Por ter um tamanho maior, o bloco estrutural proporciona mais agilidade no assentamento e pouquíssimos problemas com perdas no canteiro de obras. CANALETAS CERÂMICAS As canaletas cerâmicas são tijolos em formatos de “U” e são utilizados na obra junto com os tijolos baianos ou blocos estruturais. Graças ao seu formato, dentro das canaletas é possível colocar barras de aço e concreto para criar peças estruturais muito resistentes. Desta forma, as canaletas cerâmicas são indispensáveis na construção das vergas e contravergas das portas e janelas. Como também são utilizadas nas cintas de amarração de paredes e muros. TIJOLO REFRATÁRIO Produzido com argila enriquecida e outros materiais que auxiliam a diminuir a absorção de calor, o tijolo refratário é destinado à construção de churrasqueiras, fornos de pizza e lareiras. O processo produtivo dos tijolos refratários deve respeitar a norma NBR 6227 – Tijolos refratário isolantes da ABNT. Só assim é possível garantir a qualidade e resistência das peças. Síntese • Os blocos cerâmicos produzidos com argila podem ser maciços ou vazados, fabricados por processos de extrusão ou prensagem. Os produtos são “queimados” em condições adequadas e podem ter diversos tamanhos. As tolerâncias dimensionais, os critérios de qualidade e características que cada tipo de bloco deve possuir estão descritos nas normas específicas. CÁLCULO DE TIJOLOS TELHAS CERÂMICAS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL TELHAS São componentes cerâmicos utilizados na composição dos telhados das edificações. Estão enquadradas no grupo das cerâmicas vermelhas e devem atender as condições da ABNT 15310/2009. As telhas cerâmicas foram uma das primeiras formas de cobertura no nosso país e, até hoje, são muito utilizadas. São famosas e conhecidas popularmente por “telhas de barro” TELHAS As telhas cerâmicas se apresentam sob diferentes formatos e tamanhos, mas segundo Petrucci (1975), independente do tipo, as telhas cerâmicas devem apresentar as seguintes características: • Regularidade de forma e dimensões. • Arestas finas e superfícies sem rugosidades (para facilitar o escoamento das águas). • Homogeneidade de massa, com ausência de trincas, fendas, etc. • Cozimento parelho. • Fraca absorção de água e elevada impermeabilidade. • Resistência mecânica à flexão adequada, mesmo em condições saturada de água. TELHAS •Telhas planas de encaixe: são telhas cerâmicas planas que se encaixam por meio de sulcos e saliências, apresentando pinos, ou pinos e furos de amarração, para fixação na estrutura de apoio. Um exemplo desse tipo é a telha francesa. • Telhas compostas de encaixe: são telhas cerâmicas planas que possuem geometria formada por capa e canal no mesmo componente, para permitir o encaixe das mesmas entre si, possuem pinos, ou pinos e furos de amarração, para fixação na estrutura de apoio. A telha romana é um exemplo desse tipo de telha. • Telhas simples de sobreposição: telhas cerâmicas formadas pelos componentes capa e canal independentes. O canal apresenta pinos, furos ou pinos e furos de amarração, para fixação na estrutura de apoio; a capa está achou dispensada de apresentar furos ou pinos. As telhas do tipo colonial e paulista são exemplos de telhas simples de sobreposição. • Telhas planas de sobreposição: telhas cerâmicas planas que somente se sobrepõem, podem ter pinos para o encaixe na estrutura de apoio ou pinos e furos de amarração para fixação. TELHA AMERICANA Necessitam inclinação mínima de 30%, tamanho aproximado de 43cm, consumo médio de 12 un/m², peso de 36 kg/m². Geralmente são encontradas nas cores vermelha, branca e mesclada (vermelha e branca) Foi criada a partir da telha portuguesa e a vantagem de ter um rendimento maior por m² de telhado quando comparada com a telha que lhe deu origem. TELHA COLONIAL A telha colonial é um dos tipos de telhas de cerâmica mais utilizados em projetos residenciais. Com um formato arredondado, essa é uma telha bem tradicional e presente em boa parte dos telhados. Necessitam de inclinação mínima de 30%, tamanho aproximado de 48cm, consumo médio de 24 un/m2, peso de 57,6 kg/m2 . A capa e bica são separadas. São encontradas nas cores vermelha, branca e mesclada (vermelha e branca). TELHA FRANCESA A telha tipo francesa é classificada com uma telha plana. Também chamada de telha tipo Marselha, possui encaixes laterais, nas extremidades e agarradeiras para fixação às ripas da estrutura do telhado. São telhas praticamente planas, sem a formatação capa e bica, por isso exigem inclinação maior (por volta de 36%), tem tamanho aproximado de 41cm, consumo médio de 16un/m2, peso de 43,2kg/m2 Encaixes laterais Agarradeira s para fixação às ripas da estrutura do telhado TELHA ROMANA A telha romana conta com um design mais achatado, conferindo um estilo mais moderno aos projetos. Com um bom encaixe, seu rendimento é de 16 peças por m². O peso de cada telha é de aproximadamente 2,5 kg e o tamanho é de cerca de 40 cm. De todos os tipos de telhas de cerâmica, a telha romana é a que oferece um custo mais acessível e, por isso, também tem uma alta aceitação no mercado. TELHAS CERÂMICAS TELHAS CERÂMICAS Síntese • o processo de produção das telhas é semelhante ao dos tijolos, com diferenças na argila empregada. • existem diversos tipos de telhas cerâmicas, sendo as mais utilizadas a francesa, a colonial, a plan, a paulista, a portuguesa, a americana e a plana. • a NBR 15310 define os principais critérios de qualidade e características que as telhas cerâmicas devem possuir. F I M D A A U L A AT É A P R Ó X I M A S E M A N A M A T E R I A I S D E C O N S T R U Ç Ã O C I V I L P R O F. R I C A R D O R O C H A REVESTIMENTOS CERÂMICOS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL REVESTIMENT O CERÂMICO REVESTIMENTO CERÂMICO O segmento de Revestimento Cerâmico, como é conhecido, engloba todos aqueles produtos cerâmicos na forma de placas, usados na construção civil para revestimento de pisos e paredes, de ambientes internos e externos. Define-se como placa cerâmica para revestimento o produto fabricado industrialmente, composto de argila e outras matérias prima inorgânicas, secadas e queimada. REVESTIMENTO CERÂMICO Assim como os materiais já estudados, os produtos cerâmicos destinados ao revestimento de pisos podem ser obtidos por processos de extrusão ou prensagem. Esses produtos podem apresentar uma face esmaltada, que é revestida com uma camada vítrea conferindo um aspecto brilhoso ao material e uma face porosa, também chamada de tardoz ou face de assentamento. Algumas peças possuem as duas faces não-esmaltadas, sendo que uma fica exposta e outra é destinada ao assentamento. REVESTIMENTO CERÂMICO PORCELANATO O porcelanato é um tipo de placa cerâmica (grês porcelanato) composto por minerais rochosos, argilas, feldspato e outras matérias primas. É considerado um produto nobre de revestimento. Podendo ser esmaltado ou não, polido ou natural REVESTIMENTO CERÂMICO • Possuem superfície muito lisa e brilhante. São polidos e possuem uma camada protetora. Indicados para ambientes secos e de destaque da casa, como salas, corredores e quartos. PORCELANATO POLIDO REVESTIMENTO CERÂMICO • Tipo de superfície de porcelanato esmaltado bem lisa, fosca e sedosa, muito usado em áreas internas ou externas com cobertura, como varandas, sendo o mais procurado atualmente. Pode ser usadoem piso ou parede interna e externa, e inclusive como revestimento externo de lareiras e churrasqueiras. PORCELANATO ACETINADO REVESTIMENTO CERÂMICO Em geral, os revestimentos cerâmicos possuem algumas características principais que auxiliam na escolha do material mais adequado a cada caso, entre as quais podemos destacar: a absorção de água, o método de fabricação, a resistência à abrasão, a facilidade de limpeza e a resistência a agentes químicos. REVESTIMENTO CERÂMICO REVESTIMENTO CERÂMICO A absorção de água também está relacionada ao método de fabricação utilizado para confeccionar o revestimento cerâmico. De acordo com o método de fabricação, os revestimentos cerâmicos são classificados em 3 tipos: REVESTIMENTO CERÂMICO REVESTIMENTO CERÂMICO RESISTÊNCIA À ABRASÃO REVESTIMENTO CERÂMICO A resistência a manchas está relacionada com a ausência de porosidade interna abaixo da superfície. Dessa forma, os produtos esmaltados normalmente são mais fáceis de limpar. A facilidade de limpeza é uma característica muito importante em locais onde a assepsia e a higiene são fundamentais, como hospitais e cozinhas. De certa forma, a resistência ao manchamento também é influenciada pela resistência à abrasão, pois pisos que se desgastam com mais facilidade estão mais suscetíveis ao manchamento. REVESTIMENTO CERÂMICO A especificação do revestimento em função da resistência a agentes químicos também é feita por meio REVESTIMENTO CERÂMICO REVESTIMENTO CERÂMICO Síntese • Os revestimentos cerâmicos são classificados principalmente quanto ao método de fabricação, a absorção de água, a resistência à abrasão, a facilidade de limpeza e a resistência a produtos químicos; • A escolha do revestimento é em função dessas características e depende da área onde será aplicado (piso ou paredes, áreas internas ou externas), do tipo de ocupação (residencial, pública ou industrial), do clima, do custo, entre outros fatores. • A escolha adequada do material para cada situação em função das características mencionadas evita patologias e a necessidade de refazer o revestimento. ESPECIFICAÇÃ O DE REVESTIMENT O ESPECIFICAÇÃO DE REVESTIMENTO PATOLOGIAS F I M D A A U L A AT É A P R Ó X I M A S E M A N A