EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO

- Ao escolhermos materiais para serem usados na construção civil devemos levar em conta algumas propriedades; quais seriam as propriedades que devemos verificar? Cite no mínimo 2.

- Quais as propriedades mecânicas mais importantes para os materiais de construção de um modo geral?

- Faça um esquema demonstrando a obtenção do ferro guza, todos os passos, desde a retirada da matéria prima da jazida até os passos no interior do alto forno aos produtos finais do processo, explicando detalhadamente todos os processos.

- O ferro gusa que sai do alto-forno por uma abertura na sua parte inferior pode seguir um, entre dois caminhos, quais são esses caminhos?

-Como obtém-se o Aço? Dentro do processo de fundição.

- A Argila apresenta algumas propriedades importantes que seriam entre elas a PLASTICIDADE e a RETRAÇÃO explique cada uma delas

- A Porosidade de uma argila influencia diretamente alguns fatores importantes para os materiais, quais seriam esses fatores? E o que fazer para se conseguir uma ótima resistência da cerâmica ?

- As impurezas encontradas na argila crua podem trazer benefícios ou não para as mesmas. Quais seriam esses benefícios e melefícios?

- Faça um esquema demonstrando a obtenção da cerâmica, todos os passos, desde a retirada da matéria prima da jazida até a queima do produto final, explicando detalhadamente toso os processos.

-Sobre o estudo de caso em relação ao aço – estruturas metálicas – cite 4vantagens e 4 desvantagens das construções em aço em relação ao concreto.

-Sobre o estudo de caso – materiais poliméricos – casa de PVC – cite 3 vantagens e 3 desvantagens desse sistema construtivo.

-Sobre o estudo de caso – materiais poliméricos – sistema PEX – cite asprincipais vantagens e desvantagens desse sistema construtivo.

-Sobre o estudo de caso – materiais poliméricos – perfis em plásticoreforçado para uso estrutural – cite as principais vantagens e desvantagens desse sistema construtivo.

-Ainda sobre os perfis em plástico reforçado para uso estrutural , expliquede forma resumida como se dá o processo de pultrusão.

-Ainda sobre os perfis em plástico reforçado para uso estrutural- É possível fazer peças curvas, recurvadas ou cônicas? Por que. Por que o custo/benefício é melhor do que dos materiais convencionais.

Entregar como um Estudo de caso - produção da porcelana

Quando se seleciona um aparelho de jantar, há várias opções: cerâmica, cerâmica grés e porcelana. Entre os produtos de porcelana, existe a porcelana comum, porcelana fina e porcelana de ossos. Muitas residências sofisticadas têm no mínimo um aparelho de jantar para servir jantares mais requintados. 

Você alguma vez já parou para pensar como a porcelana é feita? Neste artigo, iremos até a fábrica da Lenox em Kinston, na Carolina do Norte, para ver como a porcelana de ossos é feita.

Basicamente a matéria prima da porcelana são: argila, quartzo, caulim e feldspato.

Os produtos de porcelana têm sido feitos e usados por um longo tempo. Por volta do fim do século XVIII, um inglês chamado Josiah Spode desenvolveu uma nova fórmula para a porcelana que incorporava o uso de cinza de ossos calcinados.

A adição da cinza de ossos na porcelana é feita até hoje na fábrica da Spode, como também em várias outras fábricas de porcelana incluindo a Lenox (em inglês). A Lenox é a única fabricante de porcelana de ossos dos EUA. Considerada a melhor porcelana por muitos, a porcelana de ossos é mais resistente e mais brilhante do que a porcelana comum e as variedades finas.

Fabricar a porcelana de ossos envolve uma série de etapas, desenvolvidas por profissionais especializados e máquinas sofisticadas. Quando se entra na fábrica da Lenox, fica-se impressionado com o tamanho do lugar: cerca de 14 mil m2. 

Embora a fábrica só produza porcelana de ossos, o processo mostrado aqui é basicamente o mesmo que os utilizados em outros produtos de porcelana.

Existem quatro processos principais para a fabricação da porcelana:•produção da argila•produção do molde•vitrificação•decoração

Todos esses processos dependem dos quatro elementos da natureza. Você verá nos próximos parágrafos que a terra (as matérias primas), o ar (existem mangueiras de ar por toda parte), o fogo (os fornos) e a água (usada durante todas as etapas de fabricação) são elementos necessários para produzir porcelana.

O processo de fabricação da argila começa no armazenamento das matérias-primas. Polias erguem sacos gigantescos de matéria-prima dos paletes localizados no chão da fábrica. Eles são levantados para uma plataforma e depois os sacos são colocados sobre enormes funis onde seu conteúdo será esvaziado.

Suprimentos

Dois sacos de argila de porcelana suspensos sobre um funil gigante

Dos funis, a matéria-prima seca segue para um misturador de alta velocidade, onde os materiais são misturados com água para formar uma pasta. Essa pasta, armazenada em grandes tanques, irá mais tarde ser misturada para formar a mistura final e a barbotina.

Existem cinco componentes principais que fazem parte da mistura final:cinza de ossoscaulimargila plástica para cerâmica brancasilexfeldspato

Estas matérias-prima são produtos nacionais e importados. O feldspato usado nessa fábrica vem da Carolina do Norte, enquanto a cinza de ossos vem da Holanda e da Inglaterra.A Lenox fabrica duas cores de porcelana de ossos. A venda de produtos de porcelana branca compõe 80% das vendas totais e a porcelana na cor marfim compõe os outros 20%

Embora certos aditivos ou pigmentos sejam necessários para obter a cor marfim no produto final, no estado pastoso, as duas argilas têm uma cor cinza claro. Para diferenciar a mistura final das cores marfim e branca,tintura vegetal verde é adicionada à mistura de cor marfim. A tintura vegetal irá eventualmente queimar no forno. Se a tintura não for adicionada, não existe maneira de distinguir uma argila da outra. Isto também ajuda a evitar a mistura das duas argilas.

Durante o estágio argiloso, antes da vitrificação, todo resíduo de argila que não foi contaminado por detritos pode ser reaproveitado. Na realidade, todo o produto final na fábrica é feito de 80% de argila virgem e 20% de argila reaproveitada (sucata).

Pasta para a porcelana de cor marfim (esquerda) e um tanque suspenso para a pasta de cor marfim (direita)

Depois de a mistura final ter sido preparada, ela é bombeada para um filtro prensa para remover o ar e a água da mistura. Com isso, o nível de umidade é reduzido para cerca de 20%. A mistura final que sobra em estado líquido é chamado de barbotina (falaremos sobre a barbotina mais à frente neste artigo).As placas de argila formadas no filtro prensa são passadas através de uma extrusora para remover mais ar e transformar as placas achatadas em tubos. Estes tubos são chamados de argamassa. Com a aparência de um imenso pedaço de giz, cada argamassa pesa pouco mais de 13,6 kg.

Placa de argila (esquerda) e extrusora (direita)

Máquina de argamassa

Um braço robótico chamado de empilhador de argamassa pega a argamassa e a empilha em pirâmides sobre paletes cobertos com plástico. Esse plástico parece com filmes plásticos usados em cozinhas e são super aderentes. Rolos de cobertura de plástico ficam fixados nas paredes para serem cortados e cobrirem as pirâmides de argamassa. O plástico é dobrado de uma maneira que envolva toda pilha de argamassa formando uma tenda protetora para manter o nível de umidade.

Algumas pilhas de argamassa são marcadas somente para fabricação de xícaras. O nível de umidade dessa argamassa é de cerca de 15%.

Os moldes são usados para transformar a argamassa e a barbotina em pratos, xícaras, tigelas, jarras e outros utensílios de porcelana. O processo de produção de moldes é uma parte fundamental na fabricação da porcelana.Grandes moldes mestres de metal e gesso são usados para a produção de moldes. Para a fabricação de pratos, os moldes mestres de metal parecem duas calotas de carro que formam um sanduíche.

Para fazer um molde de produção, grandes sacos de gesso são misturados com água e canalizados para dentro de um grande balde móvel. Enquanto isso, os moldes mestres de metal são preparados com a pulverização de uma mistura saponácea na parte interna. Este resíduo ajudará mais tarde na liberação do molde de produção. Os moldes de metal são alinhados um atrás do outro em três filas de mesas. Cada molde repousa em cima de um objeto que parece um prato giratório de madeira.

Molde de metal preparado e pronto para ser preenchido. Note à direita o molde do prato para produção já finalizado. 

O balde móvel é usado para preencher os moldes de metal com gesso cremoso e espesso. É preciso duas pessoas para se fazer isso. Uma pessoa derrama o material enquanto a outra gira o molde de metal para ter certeza de que o gesso será distribuído igualmente.

Preenchendo o molde de gesso

Pronto para ser liberado Leva aproximadamente 20 minutos para o gesso secar. Um martelo de borracha é usado para soltar o molde de produção com leves batidas em torno do metal. O molde é liberado quando as duas metades são separadas.Mangueiras de ar são usadas para retirar pedacinhos de gesso que sobraram no molde de metal e para limpar os moldes de gesso, removendo qualquer excesso de partículas. Em uma mesa ao lado, um funcionário inspeciona cada molde e o carimba com a data do dia, ajudando a controlar o número de vezes que ele é usado.Cerca de 300 moldes são feitos na Lenox todos os dias. Esses moldes podem ser usados das seguintes maneiras: com a argamassa de argila ou com a barbotina.

Dando forma às peçasO processo de dar forma ao prato ou ao molde da argamassa começa na máquina de tornear. Existem dois torneadores: um para a porcelana branca e um para a porcelana cor marfim (argamassa verde).A argamassa é empurrada através de uma outra extrusora para remover qualquer excesso de ar. Um fatiador gigante divide cada argamassa em vária colunas de argila.

Cada coluna de argila é colocada em cima de um molde de prato, que começa a girar. Um torno suspenso também começa a girar e pressiona a fatia da argamassa que está no molde de prato. Uma ferramenta de cortar rebarbas corta o excesso de argila da borda do novo prato formado de cerâmica crua.

As fatias da argamassa são colocadas nos moldes de produção

É dada forma a um prato: note o excesso de argila indo da correia transportadora para o balde amarelo da

reciclagem 

O excesso de argila cai sobre uma correia transportadora que segue para a reciclagem. Esta argila que sobrou será misturada à água para criar uma pasta que eventualmente irá para um lote de mistura final.Os pratos de cerâmica crua passam por um secador de moldes, depois são removidos e passam por um segundo secador. Neste ponto, o nível de umidade da argila passou de 20% para 0,5%. Os pratos vão para uma máquina de acabamento para que esponjas úmidas possam deixar lisas as beiradas de cada prato.Os pratos são inspecionados por funcionários quando saem da máquina de acabamento e depois são colocados em modeladores. Esses são muito parecidos com os moldes de gesso, porém, feitos com um material mais resistente que possa aguentar as temperaturas extremas dos fornos. Os modeladores que carregam os pratos são empilhados em prateleiras de metal para que passem pelo forno. Eles desempenham um papel importante. pois os pratos estão ainda muito maleáveis (podem se dobrar) e, desta forma, asseguraram que os pratos mantenham a sua forma no forno.

Um funcionário da Lenox coloca um prato em um modelador

Existem máquinas diferentes para moldar xícaras, canecas e pequenas tigelas. As xícaras passam por uma máquina torneadora similar à máquina de pratos e como mencionado anteriormente, a argamassa usada têm 15% de umidade. Assim que a forma básica da xícara é feita na máquina torneadora, ela é passada através de uma máquina perfiladora. Finalmente uma lâmina de carbureto dá forma ao pé e à lateral de cada xícara.Os cabos são colocados manualmente em xícaras e estas são enviadas para a área de acabamento. Usando pequenas facas de acabamento, água e esponjas, funcionários alisam a borda e o pé de cada xícara e se certificam de que cada cabo está bem colocado. As xícaras acabadas são colocadas em pequenos modeladores, chamados de chums, e empilhadas em prateleiras que irão ao forno.

Agora vamos ver o processo de moldagem: criando a porcelana a partir dos moldes e da barbotina.

Na área de moldagem, dezoito discos de madeira rotativos ficam em cima de uma grande mesa redonda e,em cima de cada um destes discos existe um molde. Cada molde é composto por partes unidas por tiras vermelhas. Três mangueiras ficam penduradas: uma para o ar, uma para argila branca e outra para argila cor marfim. Estas mangueiras são usadas para preencher cada molde com argila líquida ou barbotina.

Moldes de quatro peças usados para fazer jarros pequenos

Mangueiras de ar e de barbotina

O processo de moldagem funciona basicamente desta maneira:•usa-se a mangueira de ar para limpar o molde, assegurando que não exista nenhum excesso de gesso ou barbotina remanescente de um preenchimento anterior;•mira-se o bocal da mangueira e preenche-se o molde com a barbotina desejada (branca ou cor de marfim);•faz-se com que a barbotina se acomode por cerca de 15 minutos;•retira-se o excesso de barbotina e deixa-se o molde descansar por mais 10 minutos;•solta-se o molde.

Para soltar o molde, as tiras vermelhas são removidas e os seus pedaços são cuidadosamente separados da peça de argila que está dentro.Como o molde é composto por vários pedaços, existem marcas na cerâmica crua que mostram o encaixe dos moldes. Os funcionários usam esponjas molhadas e facas de acabamento para alisar a superfície e remover as marcas de encaixe deixadas na peça.Peças de argila crua que não foram queimadas no forno são chamadas decerâmica crua. (não confunda com peças de argila de cor verde que indicam um produto acabado da cor marfim). As peças que passaram pelo forno são chamadas de cerâmica branca. Assim que a cerâmica crua estiver completa, ela está pronta para ser queimada no forno.

Logo que as peças de cerâmica crua (da modelagem da argamassa ou do molde da barbotina) são finalizadas, elas são empilhadas nas prateleiras de metal e enviadas para as linhas transportadoras (áreas de espera). Eventualmente, serão movidas pela correia transportadora através de umforno a gás. Esse forno a gás tem 41 m de comprimento e funciona em ciclos de nove horas. Isto significa que cada peça de cerâmica crua é queimada exatamente por 9 horas. A temperatura dentro deste forno é de 1.254º C.

Prateleiras de modeladores carregadas com pratos de cerâmica

crua entram no forno

A temperatura dentro deste forno é de 1.254º C

Depois que a cerâmica branca é retirada do forno, cada peça leva um banho. Pedras macias e água são usadas para polir cada peça de porcelana. A vibração das pedras alisa o lado externo. Peças recém saídas do forno têm uma textura parecida com uma lixa fina. Este processo é chamado de acabamento vibratório.

Acabamento vibratório

Veja o brilho desta peça!

Depois do acabamento, a cerâmica branca é colocada em uma lavadora e secadora de louça industrial gigante. Na saída da máquina, cada peça de porcelana é detalhadamente inspecionada a procura de falhas ou danos. As peças que passaram na inspeção seguem para o processo de vitrificação

A maioria das pessoas só usa peças de boa porcelana em ocasiões especiais, porque

consideram essas peças muito frágeis. Mas isto não é verdade: a porcelana é muito mais resistente

do que se pensa. O que faz a porcelana ser tão

resistente? Já mencionamos um destes aspectos: as cinzas de

ossos. Outro fator é a vitrificação. Pense nisto como vidro líquido que

uma vez aquecido, forma uma incrível e forte camada protetora. O processo de vitrificação na Lenox é

muito interessante.Cada peça de porcelana deve ser pré-aquecida para que a camada de vidro grude na superfície. A

camada de vidro é bombeada de enormes tanques pendurados na

área de vitrificação.

Note a área de cor laranja e brilhante à direita: é ali que os pratos são pré-aquecidos antes da aplicação da camada de vidro

Pré-aquecimento

Tendo aparência similar a um lava-rápido automático, a cabine de vitrificação contém cerca de doze pistolas de pulverização. Para os pratos que estão sendo vitrificados, oito destas pistolas estão em uso para que cada parte da peça seja coberta. Os pratos que estão em cima das prateleiras de metal são empurrados através de um fluxo contínuo de vitrificação. Uma parede de água corrente (parecida com uma série de cachoeiras) fica de frente para as pistolas de pulverização.

Unidade de vitrificação

Esta série de cachoeiras tem um propósito econômico interessante. A água pega a névoa de vidro líquido que não adere à argila. O interessante é que a camada de vidro que está sendo pulverizada é mais pesada do que a água. Após a água da cabine de vitrificação ser deixada em repouso por um tempo, a camada de vitrificação que foi pulverizada e escorreu com a água pode ser recolhida e reutilizada.Antes de ser colocada no forno de esmaltação que tem 56 m de comprimento, o pé (base) de cada peça de porcelana deve ser limpo com uma esponja úmida para que não grude no forno.

O forno funciona por oito horas e meia a 1.104º C. Diferentemente do primeiro forno (a gás), este forno usa gás e eletricidade.

Para a maioria dos fornos, existe um estágio de aquecimento, uma zona quente ou estágio de impregnação e um estágio de resfriamento. No forno de esmaltação, os estágios funcionam desta maneira:

•três horas para o aquecimento•duas horas e meia para a impregnação•três horas para o resfriamento

Durante a impregnação, existe muita turbulência no forno a gás. Como um acabamento por igual é necessário na vitrificação, o estágio da impregnação do forno de esmaltação é movido à eletricidade.

Pilhas de modeladores e pratos entram no forno de vitrificação Pratos, sopeiras e terrinas saem do forno de vitrificação

Note o brilho nestas peças recém vitrificadas

Depois do forno de esmaltação, a cerâmica branca é inspecionada de novo. Qualquer beirada desigual ou pontas que existirem no pé da cerâmica branca são desgastadas na roda de diamante.

Peças sendo desgastadas

Decorando com estiloCom aproximadamente 85 padrões diferentes e perto de 400 formatos, decorar a porcelana pode levar muito tempo e se tornar um processo monótono. Dependendo da forma da peça e dos detalhes envolvidos, alguns processos requerem um toque pessoal enquanto outros são feitos por máquinas.

Existem três coisas que podem ser feitas para adornar uma peça de porcelana:decalquesmetais preciosos: ouro, platina ou uma combinação dos doisesmalte

Os decalques podem ser aplicados manualmente ou por uma máquina. Quando um decalque vai ser aplicado manualmente em um prato por exemplo, uma linha azul e fina é desenhada em volta da borda. Esta linha será usada como guia para o próximo decalque. A tinta azul eventualmente desaparecerá, pois se queimará no forno. Os decalques são molhados em água e aplicados manualmente no prato, com o uso de uma esponja ligeiramente úmida. O prato é então virado de cabeça para baixo para que o selo da Lenox seja aplicado no fundo do prato. Os pigmentos (e algumas vezes metal) dos decalques são selados na cerâmica branca em um forno a 871º C por cerca de duas horas e meia.

O selo da Lenox é aplicado no fundo do prato

Esta pilha de decalques e selos será aplicada em uma pilha de pratos que está ao lado

O processo de aplicação de metais preciosos (ouro ou platina) na cerâmica branca é conhecido como douração. Exatamente como a aplicação de decalques, pode ser feito manualmente ou por uma máquina.

Para peças como cremeiras e xícaras, o serviço manual é mais indicado. O metal que está em estado líquido é pintado em cada peça com um pincel delicado. Para outras peças como pratos e tigelas, que terão uma faixa de metal nas bordas, o serviço pode ser feito por uma máquina.Sem considerar o aplique que será usado, o metal é permanentemente aplicado na porcelana em um forno a 760º C por cerca de uma hora e meia.

As bordas de metal mostradas aqui podem ser aplicadas por

uma máquina

Quando o esmalte é aplicado, o desenho vai parecer em alto relevo no prato. O esmalte é aplicado manualmente ou por uma máquina que imprime um desenho inteiro na porcelana.

Pintando no metal

À primeira vista, a aplicação manual parece muito simples.

Aplicando o esmalte manualmente

Na verdade, é muito mais difícil do que parece. O trabalho requer paciência e mão firme. Para o prato mostrado abaixo, cerca de 400 pontos de esmalte devem ser aplicados para completar a decoração.

Com o decalque e a douração no lugar, cerca de 400 pontos de esmalte devem ser adicionados a este prato para completar o padrão

A máquina usada para aplicar os decalques de esmalte funciona da seguinte maneira:•o decalque coberto com uma película de cera é aquecido;•uma grande bomba de borracha de silicone é pressionada sobre o decalque;•quando a bomba é levantada, o decalque também é levantado;•a bomba é espremida contra o prato transferindo o decalque para o prato.

Este decalque de esmalte rosa foi aplicado por umamáquina de decalque

Estudo de Caso - Cerâmica

Telhas de concreto x telhas cerâmicas

Telhas e concretoTelhas cerâmicas

Classificação dos Materiais

Madeira

A utilização de madeira na construção não é nenhuma novidade. Desde a antiguidade ela é utilizada seja de uma maneira funcional (estrutura, cobertura, etc), seja de maneira decorativa.    O que mudou com o tempo foram as técnicas de construção com madeira, seu melhoramento em relação à resistência ao tempo e a forma que este material é utilizado na arquitetura. Muita coisa hoje em dia que é feita com madeira tem a mesma resistência de uma estrutura construída com outro material.    Algumas das características marcantes da madeira são as de serem isolantes naturais, térmico e acústico. O conforto numa casa de madeira é percebido através da manutenção de uma temperatura sempre estável, em qualquer época do ano.    Mostramos aqui os diferentes modos de utilização da madeira na arquitetura e não as técnicas construtivas deste material a cada item apresentado. Veremos aqui a madeira sendo utilizada tanto na construção propriamente dita, quanto na decoração.

CASAS

Na construção de escadas a utilização de madeira se deve tanto ao seu valor estético quanto a resistência de seu material. Construções de escadas em madeira dão uma certa “leveza visual” à estrutura.

ESCADAS

O desenvolvimento da tecnologia em relação ao uso de madeira nas estruturas permitiu que ela fosse utilizada não só para pequenas construções como também para edificações maiores. Um exemplo dessa tecnologia é a utilização da madeira laminada colada e de treliças na obtenção de grande vãos. Ela também é utilizada na estrutura com caráter decorativo, produzindo um belo efeito plástico na construção. 

ESTRUTURAS

INTERIORES

PAVILHÕES

Nas fachadas a madeira é utilizada tanto para fechamento ( paredes), quanto para aberturas. Pela sua grande capacidade térmica, funciona muito bem quando se quer isolar o frio. Também é um bom isolante acústico, impedindo os sons indesejáveis da rua.

Uma das provas de que a madeira pode ser utilizadas em vários campos da arquitetura está aqui. Apesar de facilmente poder ser substituída por outro material estas maçanetas têm um grande valor plástico.

Mobiliário

Deck

Material Compósito: São materiais formados por uma mistura ou combinação de dois ou mais micro ou macro-constituintes que diferem na forma e na composição química e que, na sua essência, são insolúveis uns nos outros.

ExemplosCompósitos Naturais:

Madeira = fibras de celulose + ligninaOsso = Proteína colagénica + substância mineral

Compósitos de Engenharia:Betão (concreto): cimento + areia + brita + água

Classificação dos Materiais

Classificação dos Materiais

Compósitos Naturais

Classificação dos Materiais