Microsoft PowerPoint - Aula 03- MATERIAIS CERÂMICOS %5bModo de Compatibilidade%5d

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23/09/2018
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Por
Elisângela Pereira da Silva
Histórico:
A indústria cerâmica é uma das mais antigas do mundo
Matéria-prima abundante
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Histórico:
Ø O homem pré-histórico calafetava cestas de vime com barro
Cesta calafetada por argila Cerâmica do período neolítico
Ø Posteriormente verificou que o calor endurecia este barro, surgindo a 
cerâmica. 
Tábuas de lei da Suméria 4000 A.C
Materiais Técnicas e Estruturas I - Faculdade de Arquitetura – PUCRS Profa. Maria Regina Costa Leggerini 
Histórico:
ØCada civilização e cada cultura desenvolveram formas e
características próprias no uso do barro, de tal modo que o
exame da cerâmica é um dos maiores auxiliares na pesquisa
histórica.
Cerâmica vitrificada da 
Mesopotâmia Cerâmica Inca Cerâmica colombiana
Materiais Técnicas e Estruturas I - Faculdade de Arquitetura – PUCRS Profa. Maria Regina Costa Leggerini 
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Histórico:
Ø Em 4000 a.C. os assírios obtinham a cerâmica vidrada
Cerâmica chinesa vitrificada Cerâmica chinesa- Seculo. IV a.c. 
Ø Uma nova etapa começou quando os semitas desenvolveram o torno de 
oleiro 
Materiais Técnicas e Estruturas I - Faculdade de Arquitetura – PUCRS Profa. Maria Regina Costa Leggerini 
Histórico:
Ø No século VII, os chineses fabricavam a porcelana
Ø No século XVIII surge a louça branca na inglaterra
Ø A partir daí houve grande desenvolvimento desta indústria baseada,
na tecnologia moderna de laboratórios especializados.
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Definição:
Pedra artificial obtida pela moldagem, secagem e
cozedura de argilas ou de misturas contendo
argilas.
A argila fica aglutinada por uma pequena
quantidade de vidro, que surge pela ação do calor
sobre os componentes da argila.
Definição:
ARGILAS
Materiais terrosos naturais, de baixa granulometria, que quando
misturados com a água, adquirem a propriedade de apresentar alta
plasticidade.
Composta por argilominerais
Silicatos de alumínio, 
ferro e magnésio + Álcalis (Li, Na, K…) + Alcalinos 
Terrosos
ABNT – São compostas de partículas coloidais de diâmetro inferior a
0,005mm, com alta plasticidade quando úmidas e que, quando secas,
formam torrões dificilmente desagregráveis pela ação dos dedos.
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Definição:
DEPÓSITOS DE ARGILAS
• Argilas residuais – Depósito no mesmo lugar de
decomposição da rocha.
• Argilas sedimentares – Depósito afastado do lugar
de decomposição da rocha.
Barreira
Tipos de Argilas:
Argila de cor de cozimento branca – caulim e
argilas plásticas
Jazida de caulim
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Tipos de Argilas:
• Argilas refratárias – Caulins, argilas
refratárias e argilas altamente aluminosas
• Argilas para produtos de grês – argila com
muita mica ou com 15% de óxido de ferro.
Vitrificam entre 1150 °C - 1300 °C.
• Argila para materiais cerâmicos estruturais
– amarelas ou vermelhas.
Tipos de Argilas quanto a plasticidade:
• Argilas gordas
Apresentam excesso de colóides ou matéria orgânica,
muito plásticas.
Deformam-se muito durante o cozimento.
• Argilas magras
Apresentam reduzido teor de colóides e excesso de
sílica.
São mais porosas e frágeis.
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Componentes e Características:
• Óxido de ferro – coloração vermelha ou amarelada
• Sílica livre (areia) – reduz a plasticidade e
trincamento, diminui a retração e facilita a secagem.
• Alumina – pode aumentar ou diminuir o ponto de fusão
• Ácalis – baixam o ponto de fusão e dão porosidade
• Cálcio – age como fundente
• Sais solúveis – causam eflorescência de mau aspecto
• Matéria orgânica – plasticidade e porosidade –
coloração escura antes do cozimento
Propriedades das Argilas:
• Plasticidade
Um corpo plástico é definido como o que pode ser
continuamente deformado, sem que sobrevenha a ruptura.
Quantidade de água – 10% argilas gordas
50% argilas magras
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Propriedades das Argilas:
• Retração
No processo de secagem o lugar antes ocupado pela água vão
ficando vazios e, consequentemente o conjunto reatrai.
• caulim – 3 a 11%
• argilas para tijolo – 1 a 6%
vÉ proporcional ao teor de umidade e varia com a composição
da argila
vPode provocar surgimento de trincas ou ruína da peça.
Propriedades das Argilas:
• Efeito do calor
v 20 e 150oC - perda de água de
capilaridade e amassamento;
v 150 e 600oC - perda de água
adsorvida – enrijecendo;
A qualidade do artigo cerâmico depende, acima de tudo, da quantidade
de vidro formado.
v A partir de 600oC – alterações químicas – expulsão de água de
constituição e transformação dos carbonetos em óxidos;
v A partir de 950oC - ocorre a vitrificação.
A sílica de constituição e das areias formam uma pequena quantidade de
vidro dando dureza, resistência e compactação ao conjunto.
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Propriedades das Cerâmicas:
Dependem: Constituição
Cozimento
Processo de moldagem, 
• Resistência ao desgaste – depende da quantidade
de vidro formado;
• Absorção – depende da compactação;
• Resistência mecânica – depende da quantidade de
água usada na moldagem.
Fabricação da Cerâmica:
• Extração do barro;
• Preparo da matéria-prima;
• Moldagem;
• Secagem;
• Cozimento;
• Esfriamento.
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Fabricação da Cerâmica:
1. Extração do barro:
Verificação da qualidade do barro
Carbonato de cálcio – cerâmica fendilhada
barro sujo – cerâmica será muito porosa
presença de muita cal- pode vir a queimar quando receber
umidade
2. Preparo da matéria-prima: 
• Período de apodrecimento
1 - Depositada ao ar livre – revolvida – período de descanso
Finalidade: fermentação das partículas orgânicas
Fabricação da Cerâmica:
Argila depositada Revolvida
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Fabricação da Cerâmica:
Maceração – obtenção de partículas menores, grãos finos
Correção – dar a argila a constituição desejada
Adição de areia
• argila muito pura – retarai-se e deforma-se demais
• argila muita magra – porosa e quebradiça
Amassamento – prepara a argila para a moldagem
Pode ser por processos manuais ou mecânicos.
Fabricação da Cerâmica:
3. Moldagem
É a operação de dar a forma desejada à pasta
cerâmica
Processos básicos de moldagem:
• Moldagem com pasta fluida (30 a 50% de água)
É o processo usado para louças sanitárias, peças para
instalação elétrica e peças de formato complexo.
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Fabricação da Cerâmica:
• Moldagem com pasta plástica (25 a 40% de água)
É o processo mais antigo
Processo manual de fazer tijolo, emprega caixilhos manual
individuais.
É usado para vasos, tijolos brutos, pratos…
Vaso Tijolo
Fabricação da Cerâmica:
Moldagem com pasta plástica consistente (20 a
35% de água)
É usada a extrusão, a massa passa sob pressão por um
bocal apropriado formando uma fita uniforme e
contínua.
Processo usual para tijolos, tubos cerâmicos, telhas e
refratários.
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Fabricação da Cerâmica:
Fabricação da Cerâmica:
Moldagem a seco ou semi-seco (4 a 10% de água)
É feita por prensagem
É usada para ladrilhos, azuleijos, refratários, isoladores elétricos e
para tijolos e telhas de qualidade superior.
Não há bolhas, a quantidade de água mínima.
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Fabricação da Cerâmica:
4. Secagem
Importante – secagem prévia e controlada
Se a argila for levada úmida para o forno, a umidade
interior ficará retida pela crosta externa.
Aparece tensões internas – fendilhamento
Processos básicos de secagem:
• Secagem natural – comum nas olarias, demorado e
exige grandes superfícies
Fabricação da Cerâmica:
• Secagem por ar quente-úmido - O material recebe ar
quente com alto teor de umidade
• Sedores de túnel – São túneis de alguma extensão pelos
quais se faz passar o calor residual dos fornos
• Secagem por radição infravermelha – Pouco usada, dá
alto rendimento e pouca deformação.
É usada para peças de precisão.
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Fabricação da Cerâmica:
5. Cozimento
• Parte mais importante da fabricação dos
materiais cerâmicos.
• Ocorrem reações químicas diversas
• O principal cuidado deve ser o de dar
uniformidade de calor ao forno
Para cerâmicas de melhor qualidade, o usual é que o
material vá duas vezes ao forno: aquecimentoe
reaquecimento.
Fabricação da Cerâmica:
O cozimento é feito em:
Fornos contínuos – produção contúnua
Fornos intermitentes – cozido um lote de cada vez
Forno tipo túnel – saída da cerâmica após queima
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Materiais de Construção de Cerâmica
Os produtos cerâmicos são representados, no
mercado de materiais de construção, por uma imensa
variedade conforme:
•Origem
•matéria-prima
•processo de fabricação
•finalidade
Materiais de Construção de Cerâmica
Cerâmica vermelha – produtos para:
• alvenaria (estrutural e de vedação)
• Cobertura
• Canalizações
Cerâmica branca ou de louça
• Revestimento (de parede interna/externa e
de piso)
• Acabamento e utilitários (cantoneira,
cabideiro, louça sanitária e acessórios)
Cerâmica refratária
• Alvenaria
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Materiais de Construção de Cerâmica
Materiais cerâmicos secos ao ar
Adobe
Argila simplesmente seca ao ar, sem cozimento e
usada em construções rústicas.
Pode resistir tensões de compressão de 7 MPa
Tijolo de adobe
Materiais de Construção de Cerâmica
Construção com tijolo de adobe
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Materiais de Construção de Cerâmica
Produtos básicos de cerâmica (baixa vitrificação)
Telhas Cerâmicas
Moldagem pode ser feita:
• por extrusão, seguida de prensagem
• Prensagem
Secagem lenta
Tipos de telhas cerâmicas
• Telhas de encaixe
• Capa e canal
Materiais de Construção de Cerâmica
A NBR 15310 (ABNT, 2009) classifica as telhas em função de suas
características geométricas e do tipo de fixação
•Telhas planas de encaixe – encaixam-se por meio de saliências e
sulcos
•Telhas compostas de encaixe- formada por capa e canal no mesmo
elemento, apresentam pinos ou pinos e furos de amarração
Plana de 
encaixe
Composta de 
encaixe
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Materiais de Construção de Cerâmica
Simples de 
sobreposição
Plana de sobreposição
•Telhas simples de sobreposição – apresentam capa e canal
independentes, devem possuir furos ou pinos de amarração
•Telhas planas de sobreposição – somente sobrepõem, podem
apresentar pinos e furos
Materiais de Construção de Cerâmica
Exigências para telhas:
ØImpermeabilidade: não apresentar vazamentos ou
formação de gotas em sua face inferior;
Quanto à permeabilidade, o ensaio normalizado (NBR
8948/1985) se resume em:
encher um tubo de 35 mm de diâmetro e 250 mm de altura
acoplado à face superior da
telha. Após 24 horas se verifica se houve vazamento,
formação de bolhas ou manchas
de umidade
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Materiais de Construção de Cerâmica
ØTolerância dimensional: ±2% em relação à especificação
ØAbsorção de água
Clima temperado ou tropical: ≤20%
Clima frio e temperado : ≤12%
Clima muito frio ou úmido: ≤7%
ØSonoridade – som metálico
ØRetilinearidade e planaridade: para evitar problemas de encaixe;
Materiais de Construção de Cerâmica
Carga de ruptura a flexão -NBR 15310 (ABNT, 2009)
Um newton corresponde à força exercida sobre um corpo de 
massa igual a 1 kg.
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Materiais de Construção de Cerâmica
Telhas de encaixe 
Apresentam em suas bordas saliências para permitir o acoplamento
15 un por m²
- dimensões - 40 cm de comp. por 24 cm de 
largura
- Declividade: 33%
Materiais de Construção de Cerâmica
T e l h a R o m a n a 
16 peças por m2
Declividade – 30%
Telha Portuguesa
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Materiais de Construção de Cerâmica
Termoplan
É fabricada por extrusão
15 peças por m2
Declividade máxima de 30%
Materiais de Construção de Cerâmica
Telhas cerâmicas capa e canal
Constittuem-se de duas
peças diferentes, canal,
cuja função é de conduzir
a água e capa, que faz a
cobertura entre os dois
canais.
26 un por m2
Dimensões:
Comprimento : 46 cm (capa
e canal)
Largura: 18 cm (canal)
16 cm (capa)
Declividade: 25%
Telha Paulista
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Materiais de Construção de Cerâmica
Telha Plan
26 un por m²
- declividade: de 20 a 25%
- dimensões
46cm comp. (capa e canal)
16cm largura (capa)
18cm largura (canal)