MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO II · Materiais cerâmicos de alta vitrificação, que por sua vez, se...

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO II

Prof. Maycon Del [email protected]

MATERIAIS CERÂMICOS – CAP. 18

➢18.1 – Generalidades

➢18.2 – Propriedades

➢18.3 – Fabricação da cerâmica

➢18.4 – Materiais de construção cerâmica

➢18.5 – Normas técnicas brasileiras

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18.1 – GENERALIDADES

➢18.1.1 – Pedras artificiais

➢ Substituem as pedras em suas aplicações;

➢ Têm aparência geral semelhante;

➢ Dois grandes grupos:

➢ Materiais de cerâmica;

➢ Materiais de cimento.

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➢18.1.2 – História

➢Origem antiga;

➢Essencial na história da humanidade;

➢4000 a.C. assírios obtinham cerâmica vidrada;

➢Material moldável, com semelhança a pedra;

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➢18.1.3 – Definição

➢Pedra artificial obtida pela moldagem,

secagem e cozedura de argilas ou de misturas

contendo argilas;

➢Argilas são materiais terrosos naturais que,

quando misturados com água, adquirem a

propriedade de apresentar alta plasticidade;

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➢18.1.3 – Definição

➢De acordo com a ABNT, as argilas são

compostas de partículas coloidais¹ de

diâmetro inferior a 0,005mm, com alta

plasticidade quando úmidas e que, quando

secas, formam torões dificilmente

desagregáveis pela pressão dos dedos.

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¹Coloides são sistemas nos quais um ou mais componentes apresentam

pelo menos uma das suas dimensões dentro do intervalo de 1nm a 1µm.


➢18.1.4 – Argilominerais

➢São silicatos hidratados de alumínio, ferro e

magnésio;

➢Comumente com alguma porcentagem de

álcalis e de alcalino-terrosos;

➢E ainda: sílica, alumina, mica, ferro, cálcio,

magnésio, matéria orgânica etc.;

➢Ou seja, inclui-se os formadores do vidro;

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➢18.1.5 – Tipos de depósito de argilas

➢As argilas podem ocorrer:

a. Na superfície das rochas, como resultado da

decomposição superficial das mesmas;

b. Nos veios e trincas das rochas;

c. Nas camadas sedimentares, onde foram

depositadas por ventos e chuvas.

➢Residuais quando o depósito é no próprio local

onde houve decomposição da pedra;

➢Sedimentares quando o depósito fica longe

do local onde estava a pedra.

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➢18.1.6 – Tipos de Argila

➢De maneira geral, podem-se ter:a. Argilas de cor de cozimento branca: caulins e argilas

plásticas;

b. Argilas refratárias: caulins, argilas regratárias e argilas altamente aluminosas;

c. Argilas para produtos de grês;

d. Argilas para materiais cerâmicos estruturais, amarelas ou vermelhas.

➢Classificadas em gordas e magras, conforme a maior ou menor quantidade de colóides.

➢Gordas são mais plásticas, devido a alumina deformam-se muito mais no cozimento.

➢Magras, excesso de sílica, porosas e frágeis.FA

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➢18.1.7 – Estudo rápido dos Componentes

➢A água e elemento integrante das argilas sob

três formas:

a. Água de constituição, também chamada

absorvida ou de inchamento, que faz parte

da estrutura da molécula;

b. Água de plasticidade, ou absorvida, que

adere à superfície das partículas coloidais;

c. Água de capilaridade, também chamada

água livre ou de poros, que preenche os

poros e vazios.

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18.2 – PROPRIEDADES

➢18.2.1 – Propriedades Importantes

➢Nas argilas:

➢ Plasticidade;

➢ Retração;

➢ Efeito do calor.

➢Nas cerâmicas:

➢ Peso;

➢ Resistência mecânica;

➢ Resistência ao desgaste;

➢ Absorção de água;

➢ Duração.FA

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➢18.2.2 – Plasticidade das Argilas

➢Corpo plástico: pode ser continuamente

deformado, sem que sobrevenha a ruptura;

➢Depende do tamanho, formato e

comportamento dos grãos e da presença de

outros materiais, além dos argilominerais.

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➢18.2.3 – Retração

➢Velocidade de evaporação inicial alta;

➢Reduzindo aos poucos;

➢Efeito negativo: a falta de uniformidade, faz a

peça se deformar;

➢O que aumenta plasticidade (o que é bom),

também aumenta a retração (o que é ruim);

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➢18.2.4 – Efeitos do calor sobre as Argilas➢Entre 20 e 150° perde apenas água de

capilaridade e amassamento;

➢Entre 150 e 600° perde água absorvida e a

argila vai-se enrijecendo. Até aqui só houve

alteração física.

➢A partir de 600° iniciam-se alterações químicas;

➢Em três estágios:1. Desidratação química: água de constituição é

expulsa, resultando no endurecimento. Queima de

matérias orgânicas;

2. Oxidação: Carbonetos são calcinados e se

transformam em óxidos.

3. Vitrificação: dando dureza, resistência e

compactação ao conjunto: aparece a cerâmica

propriamente dita.FA

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➢18.2.7 – Classificação dos Materiais de

Cerâmica Usados na Construção

➢A classificação que se segue é apenas

prática, embora não seja muito acadêmica.

➢Na construção civil são usados:

➢ Materiais cerâmicos secos ao ar;

➢ Materiais cerâmicos de baixa vitrificação;

➢ Materiais cerâmicos de alta vitrificação, que por sua

vez, se subdividem em materiais de louçae materiais

de grês cerâmico;

➢ Refratários.

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18.3 – FABRICAÇÃO DA CERÂMICA

➢18.3.1 – Preparação dos Materiais Cerâmicos

➢Extração do barro;

➢Preparo da matéria-prima;

➢Moldagem;

➢Secagem;

➢Cozimento;

➢Esfriamento.

➢Em muitos casos há também a vitrificação

especial.

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➢18.3.2 – Extração do Barro

➢Cada tipo de cerâmica requer um tipo de barro;

➢São verificados: o teor de argila, a composição

granulométrica, a profundidade da barreira, a

umidade e diverso outros fatores...

➢O tipo de barro pode gerar problemas, exemplo:

➢ Carbonato de cálcio em excesso geram cerâmicas

fendilhadas;

➢ Matéria orgânica, cerâmica muito porosa;

➢ Excesso de cal, estoura o reboco ou parede;

➢Geralmente as barreiras de extração são

distantes das fabricas.FA

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➢18.3.3 – Preparo da Matéria-prima

➢Pré-seleção na jazida;

➢Levada à depósitos ao ar livre para descansar;

➢Em alguns casos são eliminadas as impurezas;

➢Classificação por levigação, sedimentação,

centrifugação, flotação, aereação etc.;

➢Neste momento podem ser feitas correções

para obter o melhor resultado;

➢Processamento do material por meio de:

moeção, laminação, mistura e

umedecidamento.FA

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➢18.3.4 – Moldagema. Moldagem a seco ou semi seco (com 4 a

10% de água);

b. Moldagem com pasta plástica consistente

(com 20 a 35% de água);

c. Moldagem com pasta plástica mole (com 25

a 40% de água);

d. Moldagem com pasta fluída (com 30 a 50%

de água).

➢Extrusão;

➢Prensagem;

➢Ambos.

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➢18.3.5 – Secagem

➢Tão importante quanto o cozimento;

➢Se não seca a umidade pode gerar fendas;

➢Processo natural de secagem pode levar 3 a 6

semanas para argilas moles;

➢Menos de 1 semana para argilas mais secas;

➢Existem ainda outros processos de secagem;

➢Época do ano pode influenciar no tempo;

➢Gera retração e possível deformação da peça;

➢Existem quatro processos básicos de secagem:

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➢18.3.5 – Secagem

➢Existem quatro processos básicos de secagem:

a. Secagem natural: mais comum nas olarias;

b. Secagem por ar quente-úmido: minimiza

deformações;

c. Secadores de túnel: Calor residual (de 40 a

150°) as peças percorrem esteira saindo da

menor, indo para maior temperatura;

d. Secagem por radiação infravermelha: pouco

usada pelo custo e por só servir para peças

delgadas. Usado para peças de precisão.

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➢18.3.6 – Cozimento

➢Talvez a etapa mais importante;

➢Controle não só da temperatura alcançada,

mas também da velocidade de aquecimento;

➢Cuidado maior com a uniformidade do calor;

➢Fase em que acontece a vitrificação;

➢Alguns materiais para gerar melhor qualidade

são levados duas vezes ao forno:

aquecimento e reaquecimento.

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➢18.3.6 – Cozimento

➢18.3.7 – Fornos de Meda;

➢18.3.8 – Forno Intermitente Comum;

➢18.3.9 – Forno Semicontínuo;

➢18.3.10 – Forno Intermitente de Chama Invertida;

➢18.3.11 – Forno de Mufla;

➢18.3.12 – Forno Combinado;

➢18.3.13 – Fornos de Cuba;

➢18.3.14 – Forno de Hoffmann;

➢18.3.15 – Forno de túnel;

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18.4 – MAT. DE CONST. DE CERÂMICA

➢18.4.1 – Considerações Gerais

➢Alvenaria (estrutural ou vedação);

➢Cobertura e canalizações;

➢Revestimento (parede interna/externa e piso);

➢Acabamentos e utilitários (louças sanitárias);

➢Refratários

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➢18.4.2 – Materiais Cerâmicos Secos ao Ar

➢Não há queima do material;

➢Exemplo: Adobe (terra, água e palha);

➢Antecessor do tijolo queimado;

➢Baixo custo;

➢Em contato com a

água ele volta a se

tornar plástico;

➢Material vernacular.

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➢18.4.4 – Tijolo Maciço de Barro Cozido➢Chamado de “tijolinho”;

➢Utilizado para alvenaria de vedação;

➢Alvenaria aparente (tijolo à vista);

➢NBR 7.170/1983 - Tijolo maciço cerâmico para

alvenaria;

➢ NBR 15.270-1/2017 - Componentes cerâmicos -

Parte 1: Blocos cerâmicos para alvenaria de

vedação — Terminologia e requisitos

➢NBR 15.270-2/2017 - Componentes cerâmicos -

Parte 2: Blocos cerâmicos para alvenaria

estrutural – Terminologia e requisitos



estrutural e de vedação – Métodos de ensaio

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➢18.4.4 – Tijolo Maciço de Barro Cozido

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➢18.4.4 – Tijolo Maciço de Barro Cozido

Fonte: NBR 7170/1983

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➢18.4.5 – Bloco Cerâmico

➢Estrutural e Vedação;

➢Maior rendimento comparado ao anterior;

➢Versões maiores, potencializam o rendimento;


Parte 1: Blocos cerâmicos para alvenaria de

vedação — Terminologia e requisitos;



estrutural – Terminologia e requisitos;



estrutural e de vedação – Métodos de ensaio.

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Fonte: 15.270-3/2005

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VÍDEO

“Como é fabricado um Tijolo?”

https://www.youtube.com/watch?v=L4dj3O_zd-k

https://www.youtube.com/watch?v=L4dj3O_zd-k


➢18.4.6 – Telha Cerâmica

➢Processo de fabricação semelhante ao dos

tijolos;

➢Extrusão ou prensagem;

➢Secagem mais lenta que os tijolos, para

diminuir a deformação;

➢Tipos de telha: encaixe e capa e canal;

➢As de encaixe possuem saliências nas bordas

de modo a permitir o “encaixe”;

➢Dentre elas: francesa, romana e Termoplan

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➢Francesa:

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➢Romana:

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➢Termoplan:

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➢Telhas de capa e canal: Colonial, Paulista e

Plan;

➢Colonial: primeiras telhas para o Brasil pelos

portugueses; um único formato.

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➢Paulista: difere da colonial apenas pelo fato

da capa ter largura inferior ao canal.

➢Plan:

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➢NBR 15310 - Componentes cerâmicos — Telhas

— Terminologia, requisitos e métodos de

ensaio

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➢18.4.9 – Materiais de Grês Cerâmico➢Materiais cerâmicos de revestimento

➢ ISO 10.545

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➢18.4.9 – Materiais de Grês Cerâmico

➢Escala de Mohs

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➢18.4.9 – Materiais de Grês Cerâmico

➢Porcelanatos com Borda Bold e Retificada;

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VÍDEO

“Processo Produtivo Portobello”

https://www.youtube.com/watch?v=_qgw6KRukFA

https://www.youtube.com/watch?v=_qgw6KRukFA


➢18.4.10 – Materiais de Louça Branca

➢Argilas brancas (caulim quase puro);

➢Superfície normalmente vidrada;

➢Quatro tipos de louças:

➢ Louça calcária (louça de mesa, louça artística);

➢ Louça feldspática (azulejos, cerâmica sanitária);

➢ Louça mista;

➢ Louça de talco

➢Característica do caulim para pós de louça é

a ausência de ferro;

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VÍDEO

“Como é feita uma privada #Boravê”

https://www.youtube.com/watch?v=X4SvstybSPk

https://www.youtube.com/watch?v=X4SvstybSPk

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