OS MATERIAIS CERÂMICOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL
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MATERIAIS CERMICOS
MATERIAIS CERMICOS
Cermica
Keramos
HISTRICOo
Fabricao da cermica data do perodo neoltico; 4.000 a.C. os assrios j obtinham cermica vidrada; No sculo VII os chineses fabricavam a porcelana; No sculo XVIII surgiu a loua branca, na Inglaterra.
o
o
o
MATERIAIS CERMICOSo
CERMICA
Mistura de argila e outras matrias-primas
inorgnicas, queimadas em altas temperaturas;o
ARGILA:
Conjunto de minerais, compostos principalmente de silicatos de alumnio hidratados;
MATERIAIS CERMICOSo
CermicaArgilas (matria ativa) + desengordurante (matria passiva);
o
Argilas: Se diferenciam pela relao entre slica e alumina;
Formam pasta com a gua;Secam e endurecem sob a ao do calor; GRANULOMETRIA: Partculas de dimetros inferior a 2m.
MATERIAIS CERMICOSo
Formao:o
Desintegrao de rochas gneas origem mais comum: feldspatos;
o
Tambm de gnaisses e micaxistos;
MATERIAIS CERMICOSTIPOS DE ARGILAo
ARGILAS PRIMRIAS OU RESIDUAIS
So aquelas que se encontram no mesmo local de sua formao, ou seja, no mesmo local da rocha a qual derivou.o
ARGILAS SECUNDRIAS OU SEDIMENTARES
So aquelas que no se encontram no mesmo local de
formao, em funo de serem transportadas pelos ventose/ou guas e posteriormente sedimentadas.
CARACTERIZAO QUMICA DA ARGILA:o
Slica (SiO2 40 e 80%) Maior plasticidade e maior retrao na secagem. Nos produtos calcinados, confere maior resistncia mecnica conforme teor e
maior refratariedade.o
xido de Alumnio (Al2O3 - 10 e 40%) Maior refratariedade. Quando obtidos teores entre 70 e 80%
essa propriedade cai.o
xido de Ferro (Fe2O3 < 7% ) Confere a cor avermelhada aps a queima, menor plasticidade e refratariedade (fundente) abaixa o ponto de fuso.
CARACTERIZAO QUMICA DA ARGILA:o
Cal (CaO 10%)
Maior densidade de massa e resistncia mecnica; menor refratariedade, plasticidade e ponto de fusoo
lcalis (Na2O e K2O 10%)
Maior densidade de massa e resistncia mecnica; menor refratariedade, plasticidade e ponto de fusoo
Magnsia (MgO < 1%)
Confere maior refratariedadeo
Material orgnico
Maior plasticidade, maior retrao e porosidade
CLASSIFICAO DAS ARGILASSegundo a estrutura as argilas se classificam em:
LAMINAR OU FOLICEA; ESTRUTURA FIBROSA
ESTRUTURA LAMINAR utilizada na fabricao de produtos cermicos:
Caulinticas
Refratrios, porcelana e cermica sanitria;
Miccias
Tijolos abundantes;
Montmorilonitas
Misturadas coma as caulinticas para corrigir a plasticidade;
CLASSIFICAO DAS ARGILASSegundo a estrutura as argilas se classificam em:
PROPRIEDADES DAS ARGILASPlasticidade:
a propriedade do corpo que, submetido a fora determinada, se deforma e conserva indefinidamente a deformao;
A plasticidade da argila varia com a quantidade de
gua
Argila seca plasticidade nula
PROPRIEDADES DAS ARGILASLimite de liquidez (NBR 6459)
o
o teor de gua, expresso em porcentagem de argilaseca a 110C, acima do qual a massa flui como um lquido, quando agitada ligeiramente.
PROPRIEDADES DAS ARGILASLimite de Liquidez:
Ensaio no aparelho de Casagrande Massa plstica de argila colocada na concha- espessura de
1 cm;
Utilizando o cinzel a massa dividida em duas partes; So aplicados golpes pelo acionamento da manivela;
O limite de liquidez expresso pelo teor de umidade quecorresponde a 25 golpes necessrios para eliminao da interseo entre as duas partes;
PROPRIEDADES DAS ARGILASLimite de Liquidez:
PROPRIEDADES DAS ARGILASLimite de Liquidez:
PROPRIEDADES DAS ARGILASLimite de plasticidade (NBR 7180/84) o teor de gua, expresso em porcentagem da argila seca a 110C, de uma massa plstica de argila,
acima da qual a massa pode ser enrolada emcilindros de cerca de 3 mm a 4 mm de dimetro e 15 cm de comprimento
PROPRIEDADES DAS ARGILASLimite de plasticidade:
determinado pelo rolamento da massa plstica sobre
uma placa de vidro, de modo a formar um cilindro de 3mm por ocasio da fragmentao do material
O teor de umidade correspondente o limite de plasticidade
PROPRIEDADES DAS ARGILASLimite de plasticidade:
ndice de Plasticidade
a diferena entre o limite de liquidez e o limite deplasticidade.
FABRICAO DE PRODUTOS CERMICOSExplorao das jazidas:
Formao da jazida;Topografia do local; Escoamento das guas; Profundidade a ser alcanada; Disposio dos escombros
FABRICAO DE PRODUTOS CERMICOSTratamento da matria prima:
Antecedem a fabricao propriamente dita; DEPURAO: eliminao de impurezas gro duros, ndulos de cal, sais solveis;
DIVISOHOMOGENIZAO; UMIDIFICAO
FABRICAO DE PRODUTOS CERMICOSo
rocessos naturais de tratamento:o o
MISTURA; METEORIZAO argila disposta em camadas (80 cm) com desengordurantes sob ao da chuva: lavagem e desagregao ;
o o
AMADURECIMENTO descanso de 24 horas ; APODRECIMENTO aumento da plasticidade da argila ambientes midos, frios e c/ pouca luz;
o
LEVIGAO processo de lavagem por decantao
FABRICAO DE PRODUTOS CERMICOSo
Processos mecnicos de tratamento:o
TRITURAO:moinhos
FABRICAO DE PRODUTOS CERMICOSo
Processos mecnicos de tratamento:o
PENEIRAO;
C- Homogeneizao e peneiramento com rotao alternada E-Descarte
FABRICAO DE PRODUTOS CERMICOSo
Processos mecnicos de tratamento:o
PENEIRAO;
FABRICAO DE PRODUTOS CERMICOSo
Processos mecnicos de tratamento:o
AMASSAMENTO E MISTURA: mistura e obteno do
ndice de umidade desejado
FABRICAO DE PRODUTOS CERMICOSo
Processos mecnicos de tratamento:o
LAMINADOR-REFINADOR: homogeneidade massa;o
Rolos laminadores velocidades diferentes
FABRICAO DE PRODUTOS CERMICOSo
Moldagem: gua contrao na secagemo
Pasta plstica mole processo mais antigo pois feito at sem equipamentos. A massa moldada mo, em tornos ou moldes de madeira;
o
Pasta plstica consistente - a pasta forada a passar sob presso sob um bocal apropriado, formando uma fita contnua e uniforme;
o
Prensagem - moldagem pode ser feita a seco ou semiseco grande presso
FABRICAO DE PRODUTOS CERMICOS
o
Secagem:o o o
Excesso de gua antes de ir ao forno; Moldagem -7% a 30% de umidade; Evita fissuramento, deformaes e porosidade das cermicas;
o
Natural ou por secadores (100oC)
FABRICAO DE PRODUTOS CERMICOSo
Queima:oo o o
contnuo ou intermitente;Desidratao; Oxidao; Vitrificao;
CARACTERSTICAS DOS REVESTIMENTOS CERMICOSo
A NBR 13817 classifica as placas cermicas para revestimento de acordo com os seguintes critrios:o o o
5 Grupos de absoro de gua; 5 Classes de abraso superficial; 5 Classes manchas; de resistncia a
o
3 Classes de ataque qumico (residencial ou industrial)
MEC; Painel de azulejos pintado por Portinari
CARACTERSTICAS DOS REVESTIMENTOS CERMICOSo
ABSORO DE GUAPropriedade diretamente relacionada com a porosidade da pea;
o
Esto associadas com a absoro de gua:o o o
resistncia ao impacto; resistncia mecnica; resistncia qumica
CARACTERSTICAS DOS REVESTIMENTOS CERMICOSABSORO DE GUANomenclatura Usual PORCELANATO GRS SEMI - GRS SEMIPOROSO POROSO AZULEJO AZULEJO FINO Grupo ISO BIa BIb BIIa BIIb BIII BIII BIII Absoro de gua a 0,5% 0,5 a 3% 3 a 6% 6 a 10% a 10% a 10% a 10% Parede: 200 a 400 Parede: 200 a 400 Parede: 200 a 400 Carga de ruptura (N) 1300 1100 1000 800 Piso: 600
CARACTERSTICAS DOS REVESTIMENTOS CERMICOSo
Resistncia abraso superficial (PEI)o
Escala do Porcelain Institute (PEI);
Enamel
o
Classificao - resistncia ao desgaste superficial do esmalte da placa cermica em decorrncia do trnsito de pessoas e contato com objetos ;
CARACTERSTICAS DOS REVESTIMENTOS CERMICOSResistncia abraso superficial (PEI)PEIGrupo 0 PEI-0 Grupo 1 PEI-1 Grupo 2 PEI-2 Grupo 3 PEI-3 Grupo 4 PEI-4 Grupo 5 PEI-5.
Resistncia abrasoBaixssima Baixa Mdia Mdia Alta Alta Altssima e sem encardido
USOno para pisos ambientes onde se caminha com ps descalos ou chinelos ambientes residenciais sem portas para ambientes externos ambientes residenciais com portas para ambientes externos ambientes residenciais com trfego intenso ambientes comerciais, pblicos e industriais com alto trfego
CARACTERSTICAS DOS REVESTIMENTOS CERMICOS
Resistncia a manchas (classes de limpabilidade)
Relao entre coeficiente de atrito e facilidade de limpeza ;Classe5 4 3 2 1
Remoo da Manchamxima facilidade de remoo - com gua quente removvel com produto de limpeza fraco - detergente neutro removvel com produto de limpeza forte - saponceo removvel com cido clordrico, hidrxido de potssio, tricloroetileno impossibilidade de remoo da mancha
CARACTERSTICAS DOS REVESTIMENTOS CERMICOSo
Ataque Qumicoo o
Resistncia produtos domsticos, cidos e lcalis; Existem trs classes de resistncia aos agentes qumicos:o o o
Classe A - Resistncia qumica elevada; Classe B - Resistncia qumica mdia;
Classe C - Resistncia qumica baixa.
PRINCIPAIS ENSAIOS NBR 13818 ESPECIFICAO E MTODOS
ABSORO DE GUA Aparelhagem:
Estufa capaz de operar temperatura de 110 5 oC;Recipiente de hidratao constitudo de material inerte com
aquecimento;
Balana de preciso resoluo 0,01 %;gua destilada ou deionizada; camua, flanela ou similar.
PRINCIPAIS ENSAIOS NBR 13818 ESPECIFICAO E MTODOS
ABSORO DE GUA Corpos-de-prova - CP
Cada placa cermica constitui um CP , sendo necessrias
10 placas para a realizao do ensaio.
Se a rea da superfcie de cada placa individual for maior
que 0,04 m2, somente cinco placas inteiras podem ser usadas no ensaio.
Placas com lados maiores que 200 mm podem ser cortadas
em placas menores, mas todos os pedaos devem ser includos no ensaio.
PRINCIPAIS ENSAIOS NBR 13818 ESPECIFICAO E MTODOS
CARGA DE RUPTURA Aparelhagem:
Estufa capaz de operar temperatura de 110 5 oC;
Medidor de Fora com resoluo de 2%;Dois apoios metlicos de formato cilndrico c/dim.
padronizadas;.
Barra cilndrica central revestida de borracha.
PRINCIPAIS ENSAIOS NBR 13818 ESPECIFICAO E MTODOS
CARGA DE RUPTURA Corpos-de-prova
Sempre que possvel, usar CP inteiras; caso os CP tenham
mais que 300 mm de comprimento, estas podem ser cortadas.
PRINCIPAIS ENSAIOS NBR 13818 ESPECIFICAO E MTODOS
ABRASO SUPERFICIAL ANEXO D Aparelhagem:
Estufa capaz de operar temperatura de 110 5oC; Abrasmetro PEI Caixa padro de observao (610 x 610 x 610) mm Luxmetro
Corpos-de-prova Um corpo-de-prova para cada estgio de abraso. Esses devem ter dimenses de no mnimo (10 x 10) cm 0,5 cm.
PRINCIPAIS ENSAIOS NBR 13818 ESPECIFICAO E MTODOS
ABRASO SUPERFICIAL ANEXO D Aparelhagem:
Estufa capaz de operar temperatura de 110 5oC; Abrasmetro PEI Caixa padro de observao (610 x 610 x 610) mm Luxmetro
Corpos-de-prova Um corpo-de-prova para cada estgio de abraso. Esses devem ter dimenses de no mnimo (10 x 10) cm 0,5 cm.
PRINCIPAIS ENSAIOS NBR 13818 ESPECIFICAO E MTODOS
PRINCIPAIS ENSAIOS NBR 13818 ESPECIFICAO E MTODOS
RESISTNCIA AO GRETAMENTO
Aparelhagem:Autoclave com capacidade para conter pelo menos 5 CPs com uma separao adequada entre si. A presso de vapor deve ser (500 20) KPa durante duas horas.
Corpos-de-prova Cada placa inteira constitui um CP. Dever ser utilizado no mnimo 5 CP.
Requeima Requeimar os CPs a (500 5 oC) Veloc. de 150 oC/h (durante duas horas), para eliminao da expanso por umidade j contida.
PRINCIPAIS ENSAIOS NBR 13818 ESPECIFICAO E MTODOS
EXPANSO POR UMIDADE
Aparelhagem:
Estufa capaz de operar temperatura de 110 5 oC;
Quadro de medio de variao de comprimento dos CPs, equipado com micrmetro e/ou relgio comparador com resoluo de 0,01 mm;
Padres de referncia nas dimenses dos CPs; Forno com capacidade min. 600 oC;
Recipiente de hidratao construdo c/material inerte, p/manter o CP em gua fervendo durante 24 horas.
Dessecador adequado.
PRINCIPAIS ENSAIOS NBR 13818 ESPECIFICAO E MTODOS
EXPANSO POR UMIDADE
Corpos-de-provaCada PC inteira constitui um CP. Este pode ser extrado mediante corte a seco, do centro da pe a c/comprimento de (100 2)mm e largura de (35 0,2)mm e espessura igual a da pe a. Dever utilizar-se no mnimo 5 CPs.
Requeima
Utiliza-se o mesmo processo do ensaio de gretamento
Leitura InicialDeve ser procedida uma medio inicial do comprimento (Lo), a qual sero reportadas todas as contraes e expanses que iro ocorrer durante o processo.
PRINCIPAIS ENSAIOS NBR 13818 ESPECIFICAO E MTODOS
EXPANSO POR UMIDADE
PRINCIPAIS ENSAIOS NBR 13818 ESPECIFICAO E MTODOS