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8/19/2019 Aula1_Materiais-Cerâmicos.pdf

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Materiais Cerâmicos


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Produtos cerâmicos –

• Definição:

• Materiais de construção obtidos pela secagem e cozimento demateriais argilosos.


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Argilas• A argila é um conjunto de minerais, compostos principalmente

de silicatos de alumínio hidratados, que possuem apropriedade de formarem com a água uma pasta plásticamoldável, conservando a forma moldada, endurecendo com aperda de água e solidificando-se definitivamente com o calor.


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Propriedades das Argilas

• Plasticidade

• Propriedade de se deformar quando submetido à uma força, econservar a deformação quando esta é retirada;

• Nas argilas é função da quantidade de água.

• Retração

• Propriedade de variar de volume com a variação de umidade.


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Efeitos da Temperatura

• Uma maior quantidade de água presente na argila facilita a

homogeneização, aumenta a plasticidade e facilita amoldagem. Porém, além de uma maior retração, gasta-semais energia para secagem e queima.

• A temperatura faz a argila sofrer dois efeitos:

• Primeiro a secagem ou saída de água

• Até 150 °C: saem as águas de amassamento e de capilaridade(presente nos poros preenchendo os vazios)

• Entre 150 °C e 600 °C: sai a água zeolítica (presente em alguns

tipos de argilas entre as moléculas)• Segundo lugar ocorrem as reações químicas:

• Entre 600 °C e 950 °C: ocorre a desidratação química (perda daágua de constituição das moléculas)

• Mais de 950 C: ocorre a vitrificação e cristalização.


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Fabricação da Cerâmica

• Exploração da jazida: Viabilidadetécnica/econômica/ambiental;

• Tratamento da matéria-prima: Purificação e trituração;

• Regularização da matéria-prima: Homogeneização eumidificação;

•

Moldagem:• Pasta seca: h% de 4 a 10%, prensagem,

• Pasta consistente: h% de 20 a 35%,

• Pasta fluida: h% de 35 a 50%, barbotina.


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Fabricação da Cerâmica

• Secagem: Retirada da umidade; Controlada, para evitarretração;

• Queima: Mudança na estrutura; Vitrificação.


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Moldagem

• É o processo de dar forma definitiva à pasta. Os tipos de moldagemestão ligados à plasticidade e a quantidade de água adicionada.

• A moldagem pode ser conforme a consistência da pasta:

• A seco: são processos de prensagem. Produzem materiais de bom

acabamento e boas características físicas. Como exemplo, podemoscitar as telhas, tijolos maciços, azulejos e pastilhas.

• Com pastas consistentes: são os processos de extrusão, usadosprincipalmente para confecção de peças vazadas. São usados paraconfecção de tijolos furados e blocos vazados.

• Com pasta fluida: usa-se o processo de barbotina. A matéria prima éutilizada no estado líquido e são aplicados processos de decantação efiltração para purificação. A barbotina é vertida em moldes de materialporoso (gesso) para absorver a água e o produto descola-se porretração. Usado em louças sanitárias, porcelanas e isoladores elétricos.


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Conformação da Argila por Extrusão


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Secagem

• Após a moldagem, as peças ainda tem de 7 a 30% de

umidade e o processo de secagem que tira esta umidade paraposterior queima.

• Um processo de secagem mal realizado e não uniforme podeprovocar retração excessiva e descontínua da peça, composterior fissuração. Os processos de secagem podem sernaturais ou artificiais. Nos naturais a secagem é feita ao ar,com as peças protegidas do vento e dos raios solares. Já osartificiais em geral aproveitam o calor dos fornos de queima

para melhor aproveitamento de energia.


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Queima

• As fases da queima são:

• Desidratação: (150 a 600 °C): complementa a secagem;

• Oxidação (600 a 950 °C): queima a matéria orgânica e eliminao carvão e o enxofre;

• Vitrificação (950 C a 1200 °C): a sílica se funde, formando

pequenas quantidades de vidro, que aglutinam os demaiselementos e fecham os poros.

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