MATERIAIS CERÂMICOSSão todos os materiais obtidos por cozedura a altas temperaturas de matérias-primas naturais(ou artificiais) constituídos principalmente por argilas (silicatos de alumínio hidratado)

Argilas – são rochas formadas por minerais argilosos resultantes da desagregação defeldspatos das rochas ígneas; partículas lamelares e de pequenas dimensões; rochassedimentares detríticas.

Propriedades:- fluidez e plasticidade. Muito plásticas (adiciona-se sílica), pouco (adiciona-se caulino)

Tipos de argilas quanto ao teor de impurezas:

· puras :- caulino>80% (cor branca) – azulejos, porcelana, sanitários (refractárias)- refractárias – resistência a altas temperaturas; algumas impurezas

· impuras: – cerâmicas estruturais (exigência de uma certa resistência)- produtos de barro vermelho (óxido de ferro)- produtos de grés (maior % de sílica – menor retracção, mais vidro)

ImpurezasDividem-se em:- vitrificáveis (maior teor de sílica) – formam uma camada vítrea quando aquecidos- fusíveis (com óxido de ferro e sílica) – adquirem uma cor alaranjada devido ao óxido de ferro- calcários (1 a 5%) – funcionam como fundentes e solidificantes- óxido de ferro – a água dissolve-os e transporta-os para onde se possa evaporar, provocandoeflorescência e criptoflorescência.- matéria orgânica – a qual se degrada provocando a perda de compacidade

Tipos de água- de constituição ou absorvida- encobre a partícula como uma casca fazendo parte integranteda mesma- de capilaridade – humidade crítica, preenche os poros e os vazios- de retracção, mecânica, amassadura

Propriedades das argilas- plasticidade – as lamelas escorregam entre si, não existe limite de elasticidade- contracção – redução do volume durante a secagem e cozedura; eliminação de tensõesinternas- efeito do calor – responsável por um conjunto de reacções químicas que condicionam aspropriedades dos produtos finais.Acima de 700º -> início da sintetização (vitrificação), redução da porosidade aberta, aumentoda dureza e da resistência física e químicaAcima de 1000º -> gresificação (vitrificação avançada) – maior dureza, compacidade,resistência mecânica

FABRICO

Preparação da matéria-primaselecção, extracção e homogeneização

Moldagem / conformaçãoEstado da matéria-prima:i) barbotina (argila em suspensão na água através de desfloculantes) – a matéria prima deveráser suficientemente fluida para escorregar em tubos e encher moldes complicados.ii) massa semi-secaiii) massa plásticaProcessos de moldagem/conformação:i) enchimentos à lambugem – moldes de gesso -> sanitáriosii) prensagem – via meia-seca -> azulejos, ladrilhos / via plástica -> telhasiii) moldagem – loiça cerâmicaiv) extrusão – tijolos, abobadilhas, tubos de grés, etc.

Processamento térmicoSecagem- evita o aparecimento nefasto das tensões internas (na cozedura a crosta exterior formadaimpediria a saída da humidade interior)- o corpo perde a maior parte da sua água de retracção- o corpo adquire uma maior resistência mecânicaProcessos de secagem:- natural – ao ar sob telheiros, demorado- ar quente e húmido – mais rápido- secadores de túnelCozimento (queima)- é no cozimento que se processam as reacções químicas que irão condicionar ascaracterísticas dos produtos finais- essas reacções químicas processam-se conforme um “perfil de queima” – evolução datemperatura de aquecimento e arrefecimento ao longo do tempo de forma a evitar o choquetérmico- se a queima envolver uma fase vítrea, nessa fase dar-se-á a vitrificação normal ou avançada(gresificação) – redução da porosidade aberta, aumento gradual de compacidade,impermeabilidade, dureza, resistência.Tipos de cozedura- monocozedura – tubos de grés, sanitários -> cozimento simultâneo do vidrado e da pasta- bicozedura – 1º coze-se a pasta (biscoito) e 2ª coze-se o vidrado+biscoito- vidrado – suspensão de partículas finas em água que aderem à superfície da peça enquanto aágua é absorvida; no aquecimento o vidrado funde-se e espalha-se e adapta-se ao suporte; noarrefecimento, fica mais rígido e tudo depende da relação entre os coeficientes de dilataçãodo vidrado e do biscoito

ATENÇÃO: o fendilhamento pode ocorrer tardio durante a sua colocação em obra: se oassentamento dos azulejos for feito com base em cola não é preciso molhá-los previamente.Se for feito com base em rebocos eles deverão ser previamente molhados isto porque aexpansão devido à absorção da água provoca o fendilhamento do vidrado.

Resumo:Extracção – apodrecimento – mistura e homogeneização – moldagem – secagem – cozedura –arrefecimento (lento para não estalar)

Fases da cozedura- 100 a 150ºC – evaporação da água e aparecimento da porosidade- 250 a 600ºC – dissossiação das moléculas de SiO2 e Al2O3

- 600 a 1200ºC – combinação da SiO2 e da Al2O3 com a CaO, ocorrendo grande retracção- 1200 a 166ºC – fusão das argilas calcárias

Tipos de fornos- fornos tradicionais – a lenha, temperatura não muito alta- fornos tipo Hoffman – 12 a 14 dias de cozedura. Estes fornos são umas casa ovais ou elípticas,com tantos compartimentos quantos dias de cozedura.- fornos contínuos – 80 a 100m de comprimento. A zona de maior calor é a zona central.Nestes fornos ocorre:Fase de secagem – ocorre na parte inicial, zona ainda não muito quente em que a temperaturaaumentaFase de cozedura – é a cozedura propriamente dita, ocorrendo na zona central, a qual é a maisquenteFase de arrefecimento – ocorre na zona final, a qual já não está tão quente, estando atemperatura a diminuir.

Tipos de produtos cerâmicosProdutos porosos – tijolos, telhas, refractários e azulejosProdutos menos porosos – tubos de grés cerâmico, ladrilhos de grés fino, porcelanas

Grés (prensagem e matéria prima em pó):- material menos espesso que os outros cerâmicos- quase impermeável e quimicamente resistente- obtém-se a partir da argila com alto teor em sílica (SiO2), que ao ser aquecido a umatemperatura muito mais elevada (1200º) que os outros cerâmicos, forma uma certaquantidade de “vidro” (argilas vitrificadas)- é muito duro, muito resistente ao ataque de ácidos, muito compacto – baixa porosidadeaberta

Tijolos (matéria prima é massa plástica – 1 tipo de barro, extrusão):- NP-80 – tijolos para alvenaria -Aspectos gerais:

1- Identificação – todos os tijolos devem identificar o fabricante2- Tipos e dimensão – de acordo com a encomenda3- Aparência – barro são, sem impurezas4- Toque – este local do grau de fracturação – pancada com objecto duro no tijolo

Ensaios a realizar:1- Tensão de rotura à compressão2- Eflorescência3- Teor total de sais solúveis (se no caso de no ensaio de eflorescência se obtiver um

provete defeituoso)Rejeição do lote: quando 2 ou mais tijolos não passam nos ensaios

Telhas (matéria prima é massa plástica – 2 tipos de barro, prensagem):- Telha boa deve ser lisa e impermeável (facilitar o escoamento e evitar a acumulação demusgos), resistente à flexão e ter uma orelha resistente.Ensaios a realizar:- permeabilidade – só deixar passar humidade após 48h e sem gotejamento- flexão – as telhas são mergulhadas em água durante dois dias antes de se realizar o ensaio.São ensaiadas três telhas e têm que resistir a uma carga de meio vão de 100KgRejeição do lote: quando pelo menos duas telhas não passam nos ensaios

Tubos de grés cerâmicoNP-500 – características e recepçãoInspecção geral -> aspecto, textura, toque, estrias, identificação e dimensõesEnsaios a realizar:- estanquidade- pressão de rotura- absorção de água- ataque pelos ácidos- resistência à compressão diametral

Azulejos (feitos a partir de melina – material bastante puro, prensagem):- O vidrado dos azulejos é conseguido através de formulação de vidro aderente a um suportecerâmico, conseguido a altas temperaturas.- Parte não vidrada é o biscoito.- No processo de vitrificação deve-se impermeabilizar a superfície.- O pigmento é introduzido no material de vidragem- Formação de “cracket” por dilatação térmica e diferencial do vidrado e do biscoito

Louças sanitárias (feitas por barbotina – matéria prima muito rica em H2O; e por enchimento àlambugem – moldes de gesso que absorvem a água em excesso das argilas. Aquando dasecagem a peça solta-se do molde):- São resistentes ao ácido clorídrico, detergentes, formação de manchas, hidróxido de sódio echoques térmicos- Defeitos: casca de ovo (folha de vidro no vidrado), mancha e fissuras