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Materiais de Construcao Civil - Materiais Ceramicos
Materiais de Construcao Civil - Materiais Ceramicos
Materiais de Construcao Civil - Materiais Ceramicos
DEFINIO
Cermica compreende todos os materiais
inorgnicos, no metlicos, obtidos geralmente
aps tratamento trmico em temperaturas
elevadas.
Cermica vem da palavra grega keramus que
significa coisa queimada .
Numa definio simplificada, materiais cermicos so compostos de elementos
metlicos e no metlicos, com exceo do carbono. Podem ser simples ou
complexos.
Exemplos: SiO2( slica), Al2O3 (alumina) , Mg3Si4O10(OH)2 (talco)
6. Fritas e Corantes
Frita (ou vidrado fritado) um vidro modo, fabricado por indstrias
especializadas a partir da fuso da mistura de diferentes matrias-primas..
Corantes constituem-se de xidos puros ou pigmentos inorgnicos
sintticos obtidos a partir da mistura de xidos ou de seus compostos.
Caractersticas gerais
PROPRIEDADES TRMICAS
Caractersticas gerais
Uma interessante aplicao que leva em conta as propriedades trmicas das
cermicas o seu uso na indstria aeroespacial.
Temperatura C*
Temperaturas de subida
Revestimento exterior com
fibra amorfas de slica de
alta pureza.
Espessura: 1,27 - 8,89cm
Histrico
Importncia dos materiais para o desenvolvimento da humanidade
Os materiais tm influenciado decisivamente o
desenvolvimento da humanidade deste o incio de
sua existncia.
H um elo muito forte entre a descoberta de
materiais e o desenvolvimento da cultura humana.
Grandes avanos tecnolgicos esto sempre
associados a descoberta de novos materiais.
Evoluo dos materiais:
Histrico
Vaso
Mesopotmia
5500-4500 AC
Vaso
Turquemenisto
5000 AC
Vaso Egpcio 5000 AC
Histrico
Jarra esmaltada
(Grcia, 420-410 A.C.)
Argilas
Conjunto de minerais compostos, principalmente,
de silicatos de alumnio hidratados (decomposio
de rochas feldspticas).
Material natural, terroso, de baixa granulometria
(com elevado teor de partculas com < 2 ou 5
m), que apresentam plasticidade quando em
contato com gua.
Provenientes da decomposio de rochas
constitudas de argilominerais e outros minerais
acessrios.
Com gua so moldveis, conservam a forma
moldada, endurecem com a perda de gua e
solidificam-se definitivamente com o calor.
Argilas
Tipos de argila:
Argila vermelha.
Argila refratria.
Bentonita: vulcnica, muito plstica,
aumenta de 10 a 15 x seu volume
quando em contato com gua.
Sinterizao de cermicos
As partculas se ligam
atravs de pontos de
contato.
Grande nmeros de
poros.
Formao de pescoo
entre as partculas, o que
torna a pea mais densa.
Argilas
Propriedades das argilas
Plasticidade: Propriedade de se deformar quando submetido uma fora, e
conservar a deformao quando esta retirada.
Estados da plasticidade
IP = LL - LP
Fracamente plsticas:
1 < IP < 7
Medianamente plsticas: 7 < IP < 15
Altamente plsticas:
IP > 15
Argilas
LIMITE DE LIQUIDEZ
Argilas
LIMITE DE PLASTICIDADE
Argilas
Retrao:
Propriedade de variar de volume com a variao de umidade.
Inconveniente, pois pode gerar fissurao.
Porosidade:
Volume de vazios/volume total.
Influncia na resistncia mecnica: densidade; condutibilidade trmica;
condutibilidade eltrica.
Influncia da temperatura:
At 600 C - secagem.
De 600 C a 950 C - reaes qumicas.
Mais de 950 C - vitrificao.
Porosidade do produto depende da quantidade de vidro formado.
Presena de impurezas: Slica livre, alumina livre, lcalis, matria orgnica, sais,
xidos, clcio e etc.
Processos de Fabricao
Processos de Fabricao
Explorao da jazida: Viabilidade tcnica/econmica/ambiental.
Tratamento da matria-prima: Purificao e desagregao/triturao.
Moinho de bolas
Filtro prensa
Processos de Fabricao
Moldagem: Pasta plstica
ex.: tijolos de olaria, vasos artesanais e etc.
Processos de Fabricao
Secagem: Retirada da umidade;
Controlada, para evitar retrao diferencial (secadores, estufa e natural).
Queima:
Mudana na estrutura, Vitrificao.
Forno intermitente
Blocos Cermicos
1.1 - Blocos cermicos:
So unidades para edificaes que compem a alvenaria e podem ser
constitudos de diferentes materiais, sendo mais utilizados os cermicos ou
de concreto.
Macios (tijolos moldados ou extrudados)
Vazados (vedao ou estruturais)
Qualquer que seja o material utilizado as propriedades desejveis so:
Resistir ao fogo.
Blocos Cermicos
a) TIJOLOS MACIOS CERMICOS:
So blocos de argila comum, moldados, extrudados ou prensados com arestas
vivas e retilneas e queimados em temperaturas em torno de 1000C.
tijolo moldado
a.2) Especiais
tijolos extrudado
tijolos modulares
prensados
Blocos Cermicos
Os tijolos comuns so classificados em A, B ou C de acordo com as suas
propriedades mecnicas prescritas pela NBR 7170 Tijolo macio cermico para
alvenaria.
Sua resistncia compresso deve ser testada segundo encaminhamento prescrito
pela NBR 6460 Tijolo macio cermico para alvenaria Verificao da resistncia
compresso e atender aos valores indicados pela tabela 2:
Blocos Cermicos
Tipologia tijolos comuns:
Devem apresentar dimenses nominais, conforme NBR 8041 Tijolo Macio
Cermico para Alvenaria Forma e Dimenses:
Nota:
Os tijolos e blocos cermicos possuem coeficiente de dilatao trmica pequeno, sendo
adotado um valor mdio de 6x10-6 /C.
comum os tijolos apresentarem expanso devido incorporao de umidade do
ambiente. Em consequncia recomendado que se evite a utilizao de blocos ou tijolos
cermicos com menos de duas ou trs semanas aps sarem do forno.
Blocos Cermicos
Apesar das dimenses apresentadas pela norma, so encontrados no mercado
tijolos de diversos tamanhos, pois muitos fabricantes desconhecem ou ignoram as
normas referentes ao produto.
Abaixo alguns dos diferentes tamanhos de tijolos macios encontrados no
mercado:
Nota:
So toleradas diferenas de at 3 mm nas dimenses especificadas.
O rendimento depende das dimenses do tijolo. Uma alvenaria feita com peas de 5 x 10
x 20 cm consome aproximadamente 150 unidades.
Blocos Cermicos
b) BLOCOS CERMICOS VAZADOS:
So blocos vazados produzidos por extruso e queima da argila vermelha com
arestas vivas retilneas, sendo os furos cilndricos ou prismticos.
Blocos Cermicos
Estrutural com
parede macia
Estrutural com
paredes vazadas
Estrutural perfurado
Blocos Cermicos
Tipologia
As dimenses nominais so
recomendadas pela NBR 8042
Bloco Cermico Vazado para
Alvenaria
Formas
e
Dimenses e esto dispostas
na tabela 3 da norma:
Blocos Cermicos
Rendimento padro dos Blocos Cermicos
Blocos Cermicos
Espessura de paredes para blocos cermicos NBR 15270 Componentes cermicos
Blocos cermicos para alvenaria de vedao e estrutural
Blocos Cermicos
Propriedades mecnicas
A resistncia compresso mnima dos blocos na rea bruta deve atender aos
valores indicados na tabela 3 da NBR 7171 Bloco Cermico para Alvenaria que
classifica os blocos em tipo A, B, C, D e F:
Blocos Cermicos
Exemplo de formas e dimenses de blocos estruturais
Blocos Cermicos
Qualidade e inspeo
A NBR 7171, que trata de blocos cermicos para alvenaria, especifica algumas
condies gerais para esse material:
no devem apresentar defeitos como trincas, quebras, superfcies irregulares ou
deformaes que impeam seu emprego.
devem apresentar som metlico ao se bater nos mesmos (som vibrante e no abafado).
absoro de gua total: entre 8 e 22% (elevada absoro recomendvel umedecer o
bloco antes do assentamento.
no pode ter corao negro.
esquadro e planeza das faces.
Blocos Cermicos
Paredes de blocos cermicos
Chama-se espessura nominal a espessura aproximada que a parede ter depois de pronta,
contando a espessura do bloco somado espessura dos revestimentos em cada face, cujo
valor adotado de aproximadamente 2,5 cm para cada lado. Assim, uma parede cujo tijolo
tenha 9 cm de largura e tenha revestimento dos dois lados ter espessura total de
9+2,5+2,5 = 14 cm, que corresponde a uma largura nominal de 15 cm.
Blocos Cermicos
BLOCOS DE CONCRETO
Quanto s dimenses classificam-se em M20 e M15, conforme tabela abaixo:
Blocos Cermicos
Blocos Cermicos
Blocos Cermicos
Propriedades mecnicas
Os blocos de concreto so classificados pela NBR 6136 Blocos Vazados de
Concreto Simples para Alvenaria Estrutural em classe A e B:
O bloco de classe A aplica-se alvenarias externas sem revestimento devendo
o bloco possuir resistncia caracterstica compresso maior do que 6 MPa,
alm de sua capacidade de vedao.
O bloco de classe B aplica-se alvenarias internas ou externas com
revestimento devendo possuir resistncia caracterstica compresso de no
mnimo 4,5 Mpa.
Telhas Cermicas
Histrico
Inicialmente as telhas eram conformadas manualmente com mo-de-obra escrava,
onde estes as moldavam nas suas pernas. Tal registro pode ser constatado atravs
de antigas peas que apresentam a forma da estrutura ssea humana (ANICER,
2000).
Em 280 AC os romanos se utilizavam de barro cozido para a construo das
telhas, sendo assim, a atividade aprimorando-se at que por volta do sculo I
antes de Cristo, iniciou-se a evoluo na qualidade proveniente da tecnologia
produtiva empregada resultando em peas de maior valor esttico e monetrio.
Foram encontradas telhas na Grcia e alguns indcios desse produto na China e
no Japo que datam, aproximadamente, de 430 AC.
Caractersticas
Telhas Cermicas
Fabricao
Telhas Cermicas
Classificao
So classificadas em 04 categorias em funo das caractersticas geomtricas e tipo de
fixao:
Plana de encaixe: se encaixam por meio de sulcos e salincias, apresentam furos e
pinos para fixao. Ex.: francesa.
Composta de encaixe: capa e canal no mesmo componente, apresentam furos e pinos
para fixao. Ex.: romana.
Plana de encaixe
Composta de encaixe
Telhas Cermicas
Simples de sobreposio: capa e canal independentes (o canal possui furos e
pinos para fixao). Ex.: paulista.
Planas de sobreposio: somente se sobrepem (podem apresentar furos e
pinos para fixao). Ex.: alem ou germnica.
Planas de sobreposio
Simples de sobreposio
Telhas Cermicas
Exigncias para telhas:
Telhas Cermicas
Telhas Cermicas
Telha Francesa
Classificada como telha plana de encaixe. Tambm chamada de telha Marselha.
Possui encaixes laterais nas extremidades e agarradeiras para fixao s ripas da
estrutura do telhado.
Resistncia mnima de 70 kgf.
Possui bom rendimento. O nmero de peas utilizadas por metro quadrado de
telhado reduzido em relao a outros tipos de telha.
Telhas Cermicas
Telha Colonial
Classificada como telha simples de sobreposio.
So compostas por duas peas: o canal, cujo papel conduzir gua e a capa que
faz a cobertura entre dois canais.
Esse tipo de telha pode ser com encaixe, sem encaixe ou de cumeeira.
A particularidade da telha colonial que as duas peas que a compem
possuem a mesma largura.
Telhas Cermicas
Telha Paulista
Classificada como telha simples de sobreposio.
A telha paulista derivada da telha colonial.
Se caracteriza por apresentar a capa com largura ligeiramente inferior ao canal.
Telhas Cermicas
Telha Tipo Plan
Classificada como telha simples de sobreposio.
uma variao entre a telha colonial e a paulista, com o diferencial de possuir
arestas retas.
Telhas Cermicas
Telha Portuguesa
Classificada como telha composta de encaixe.
A telha portuguesa deriva das telhas coloniais.
Possui os segmentos correspondentes capa e canal em uma nica pea.
Telhas Cermicas
Telha Romana
Classificada como telha composta de encaixe.
A telha romana composta de pea nica e surgiu a partir da telha plan.
Devido a seus encaixes no sentido longitudinal e transversal, possui boa
vedao e estabilidade sobre o ripamento.
Telhas Cermicas
Telha Americana
Classificada como telha composta de encaixe.
Foi criada a partir da telha portuguesa.
Tem a vantagem de ter um rendimento maior por m de telhado quando
comparada com a telha que lhe deu origem.
Telhas Cermicas
Telha Germnica ou Alem
Telhas Cermicas
Caractersticas tcnicas de algumas telhas cermicas, como a quantidade de telhas
e peso por metro quadrado e a inclinao mnima do telhado.
Tubos Cermicos
Caractersticas
Tambm conhecidos por manilhas.
Canalizao de guas pluviais e esgoto.
Exigncias
Podem ser vidrados (cloreto de sdio).
Dimetros nominais: 75, 100, 150, 200, 250, 300,
375, 400, 450, 500 e 600 mm.
Comprimentos: 600, 800, 1000, 1250, 1500
e 2000 mm.
Tubos Cermicos
So verificados quanto :
Dimenses.
Permeabilidade e Absoro de
gua (< 10%).
Resistncia compresso
diametral.
Sonoridade.
Aspecto visual (trincas e falhas).
Resistncia qumica.
Elementos vazados
a. Elementos no estruturais, para ventilao
e iluminao.
b. Tambm chamado de COGOB (iniciais dos
sobrenomes de trs engenheiros que o
idealizaram: Amadeu Oliveira Coimbra,
Antnio de Gis e Ernest August
Boeckmann).
Revestimentos Cermicos
Histrico
Incio com as navegaes (sc. XV): contato com civilizaes de origem
muulmana, assrios, persas, egpcios e chineses.
Portugal: apesar de no ser grande produtor, foi o pas europeu que mais
empregou revestimentos cermicos.
Uso em igrejas, palcios e conventos de forma ornamental.
Sc. XVII: azulejos chegam ao Brasil importados de Lisboa.
Fim do sc. XIX, abertura das primeiras fbricas brasileiras.
Revestimentos Cermicos
Os produtos cermicos destinados ao revestimento de pisos podem ser obtidos por
processos de extruso ou prensagem.
Podem apresentar uma face esmaltada, que revestida com uma camada vtrea
conferindo um aspecto brilhoso ao material e uma face porosa, tambm chamada de
tardoz ou face de assentamento.
Algumas peas possuem as duas faces no-esmaltadas, sendo que uma fica exposta e
outra destinada ao assentamento.
Revestimentos Cermicos
A descrio completa da classificao e dos requisitos que os revestimentos
cermicos devem obedecer encontra-se na NBR 13817 e na NBR 13818.
Os revestimentos cermicos possuem algumas caractersticas principais que
auxiliam na escolha do material mais adequado a cada caso:
Mtodo de fabricao.
Absoro de gua.
Resistncia abraso.
Facilidade de limpeza.
Resistncia a agentes qumicos.
Revestimentos Cermicos
Mtodo de fabricao
1. Preparao e Conformao (Prensagem ou Extruso)
Revestimentos Cermicos
2. Secagem, esmaltao e queima
Monoqueima ou biqueima;
Terceira queima: para acrescentar relevo com metais e/ou pigmentos.
Revestimentos Cermicos
Absoro de gua
a. A absoro de gua uma caracterstica que est relacionada porosidade e
permeabilidade do material.
b. Os materiais de maior qualidade so aqueles que possuem menor absoro de
gua.
Quanto menor a absoro de gua maior a resistncia do revestimento
cermico contra quebra, fissurao da camada esmaltada, descolamento, entre
outras patologias. Essa caraterstica muito importante em locais onde exista o
risco de choques e variaes de temperatura e umidade.
A execuo de um revestimento com peas de elevada porosidade em um
ambiente mido possivelmente levar ao surgimento de patologias, entre as
quais pode-se destacar o descolamento das peas.
Revestimentos Cermicos
A absoro de gua tambm est relacionada ao mtodo de fabricao utilizado para
confeccionar o revestimento cermico. De acordo com o mtodo de fabricao, os
revestimentos cermicos so classificados em 3 tipos:
Revestimentos Cermicos
Tambm conforme a NBR 13817, alguns revestimentos cermicos recebem uma
nomenclatura especfica de acordo com o grau de absoro:
Revestimentos Cermicos
Resistncia a abraso
Revestimentos Cermicos
A pea possui boa resistncia abraso quando o dispositivo precisa de muitos
ciclos de operao para provocar algum desgaste.
De acordo com a NBR 13817, os revestimentos cermicos so divididos em 6
grupos conforme a resistncia abraso:
Revestimentos Cermicos
Facilidade de limpeza
Os revestimentos cermicos so classificados da seguinte maneira em relao a sua
facilidade de limpeza:
Revestimentos Cermicos
Resistncia a agentes qumicos
De acordo com a resistncia a agentes qumicos os produtos cermicos so
classificados em trs classes:
CLASSE A: elevada resistncia a produtos qumicos
CLASSE B: mdia resistncia a produtos qumicos
CLASSE C: baixa resistncia a produtos qumicos
Revestimentos Cermicos
Critrios de inspeo
A avaliao dos aspectos relacionados qualidade do revestimento cermico de
extrema importncia no momento da compra e do recebimento do material.
No recebimento do material no canteiro de obras necessrio verificar se a
embalagem contm informaes como:
marca do fabricante.
tipo de revestimento cermico.
tamanho nominal.
tamanho de fabricao.
natureza da superfcie.
classe de abraso.
tonalidade do produto.
espessura de junta recomendada, entre outras.
Os critrios mais especficos para aceitao e rejeio de lotes de material, bem como a
descrio de ensaios para determinao de suas propriedades so descritos em detalhes na
NBR 13818.
Revestimentos Cermicos
Critrios para escolha dos revestimentos cermicos
A tabela a seguir apresenta os critrios mnimos recomendados para os
revestimentos cermicos em funo do uso:
Louas Sanitrias
Aparelhos sanitrios
Tambm chamados de louas sanitrias.
So constitudos de:
lavatrios,
bacias sanitrias,
mictrios.
Louas Sanitrias
Em funo da diversidade de materiais disponveis e das inovaes no setor,
principalmente no que se refere a equipamentos com menor consumo de gua, as
normas relacionadas s louas sanitrias tm sido constantemente revistas, sendo
que atualmente esto em vigor:
NBR 15097: Aparelhos sanitrios de material cermico.
Parte 1: Requisitos e mtodos de ensaios (2011)
Parte 2: Procedimento para instalao (2011)
Louas Sanitrias
Quanto resistncia mecnica, os valores mnimos so apresentados na tabela
abaixo, de acordo com o tipo de pea:
Louas Sanitrias
Formao da massa cermica
A barbotina, massa cermica que ser moldada e transformada nas louas,
composta por caulim, argila, feldspato e quartzo.
Argila e o caulim so dispersos em gua e peneirados.
Adicionam-se o feldspato e o quartzo, que passaram por um processo de
moagem a seco.
Louas Sanitrias
Moldagem da pea
So dois os tipos de molde: gesso e resina acrlica.
No gesso, a gua da massa puxada por capilaridade.
Com molde de resina, a massa aplicada com bastante presso (at 7 kgf/cm),
o que fora a passagem da gua.
As peas ficam na rea de produo por dois dias, em mdia, at seguirem para
os secadores.
Louas Sanitrias
Secagem
A pea ainda contm cerca de 12% de umidade e vai para uma estufa que a seca
totalmente. Elas ficam por oito horas nesse tipo de secador, temperatura de
100oC.
Louas Sanitrias
Inspeo
Se alguma pea apresenta defeito, retirada do processo de produo e
reaproveitada. O material redispersado em gua e vira barbotina de novo.
Louas Sanitrias
Esmaltao
A aplicao do esmalte cermico feita manualmente ou por mquinas. O
esmalte base de gua, com calcrio, quartzo, feldspato, caulim, opacificante
e corante na cor das peas.
A esmaltao feita individualmente em quase todos os produtos. S a
esmaltao das caixas acopladas de bacias sanitrias feita de duas em duas
peas.
Louas Sanitrias
Forno
O forno, de 100 m de comprimento, contnuo, ou seja, as peas passam por ele
sem parar, no tempo total de 15 horas. No incio e no final do forno a temperatura
ambiente, e, no meio, chega a 1.220 oC.
Louas Sanitrias
Inspeo e expedio
Todas as bacias fazem teste de sifonagem: as esferas de plstico simulam resduos
e devem ser eliminadas. Tambm feita inspeo visual. Se aprovadas, as peas
vo para a expedio.
Atividade de pesquisa
1. Pesquisar em edificaes em construo ou j construdas, trs diferentes
larguras de paredes obtidas em funo dos diferentes tamanhos de blocos
(vedao ou estrutural) e das diferentes maneiras de posicionamento dos
mesmos.
As fotos devem ser identificadas com o endereo, dia e hora da sua obteno e o
resultado da pesquisa, dever ser demonstrado por meio de um desenho
especificando a espessura nominal da parede e o tipo de assentamento utilizado.
A imagem ou desenho deve ser acompanhada de explicaes sobre os seguintes
aspectos:
Tipo(s) de bloco(s) foi(ram) usado(s);
Maneira que os blocos foram posicionados para resultar nas dimenses das
paredes em questo e justificativas para sua utilizao.
Tamanho de junta de argamassa utilizada, ou seja, o espao que ficou entre
um bloco e outro.
Comentrios do grupo.
O desenho pode seguir o modelo ao lado:
Frum de discusso
2. As imagens a seguir mostram um tijolo macio e um bloco cermico vazado de
vrios ngulos e posies diferentes. Com base no que foi estudado, analise e
discuta a respeito das qualidades e/ou defeitos que podem ser identificadas
atravs das imagens.
Se o grupo identificar algum(uns) defeito(s), dever relatar a(s) causa(s) que
podem ter dado origem ao(s) mesmo(s), bem comentar sobre possveis
problemas na sua utilizao.
Exerccio de observao
3. Monte um acervo de no mnimo, 05 fotos de coberturas e telhados de edificaes
revestidos com telhas cermicas.
Em cada caso o grupo dever identificar qual o tipo de telha utilizada e as
particularidades observadas no telhado que se relacionam com os contedos
estudados.
As fotos podem ser dos telhados de suas prprias casas, das casas de familiares,
de vizinhos ou outras construes.
Pode haver repetio do tipo de telhado em diferentes casas, mas deve-se
procurar pelo menos 03 fotografias de tipos de telhas diferentes.
Esse relatrio dever conter para cada foto, alm das anlises j mencionadas
anteriormente, o endereo data e hora onde foram tiradas, os dados da
construo (casa, loja, condomnio etc) e a identificao do tipo da telha utilizada
na edificao.
Especificaes
4. Com base no que voc estudou e no exemplo apresentado abaixo, especifique
nas tabelas a seguir as caractersticas e requisitos mnimos que deve ter um
revestimento cermico para ser utilizado nas aplicaes descritas:
EXEMPLO:
PAREDE DE BANHEIRO RESIDENCIAL Caractersticas: absoro entre 0 e 10%,
limpeza com produtos de limpeza fortes, necessidade de resistncia mdia a
produtos qumicos.
Clculos
5. O seu grupo responsvel pelo clculo das quantidades necessrias de blocos
cermicos (macios ou vazados) e telhas cermicas para a construo da
alvenaria e cobertura da casa popular especificada a seguir.
Com os dados fornecidos abaixo, escolha as alvenarias das paredes externas e
internas, bem como o tipo ou tipos de blocos e telhas cermicas e determine as
quantidades necessrias para essa obra.
P direito nico de 2,72 metros.
Espessura de 1cm para as juntas horizontais e verticais.
No considerar a utilizao de junta seca.
Considere vigas e pilares como alvenaria.
Desconsidere no clculo da alvenaria
os espaos das portas e janelas.
Telhado com 04 quedas de gua, conforme
foto ao lado.
Recomenda-se um acrscimo de perda entre
5% a 10% sobre a quantidade de materiais.
Demonstre os clculos efetuados e justifique as escolhas de materiais.