Trabalho de Construção Civil - CERÂMICA

Trabalho de Construção Civil - CERÂMICA

(Parte 1 de 2)

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ACRE

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS - CCET

CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL

MATERIAIS CERÂMICOS

RIO BRANCO

2011

EMERSON LIMA CERRA

ORLAN OMAR AGUILAR IRURETA

PAULO ROBERTO NASCIMENTO DE GÓES

MATERIAIS CERÂMICOS

Trabalho que compõem a nota parcial da N2 apresentado à disciplina de Materiais de Construção Civil I do Curso de Engenharia Civil do Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas da Universidade Federal do Acre.

Prof.: Antônio Furtado, MSc

RIO BRANCO

2011

SUMÁRIO

1INTRODUÇÃO 5

1.1OBJETIVOS DA PESQUISA 5

1.1.1 OBJETIVO GERAL 5

1.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 6

1.2 JUSTIFICATIVA 6

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 7

2.1 definição E HISTÓRIA 7

2.2 argilas 8

2.2.1 CONSTITUINTES 8

2.2.2 CLASSIFICAÇÃO DAS ARGILAS 9

2.3 PROPRIENDADES DAS ARGILAS 10

2.3.1 PLASTICIDADE 11

2.3.2 RETRAÇÃO 11

2.3.3 EFEITOS DE CALOR 12

2.4 FABRICAÇÃO 12

2.4.1 EXTRAÇÃO DO BARRO 13

2.4.2 PREPARAÇÃO DA MATÉRIA PRIMA 13

2.4.3 MOLDAGEM 14

2.4.4 SECAGEM 15

2.4.3 COZIMENTO 16

2.5. PRODUTOS CERÂMICOS PARA A CONSTRUÇÃO CIVIL 17

2.5.1 POROSOS 17

2.5.2 LOUÇAS 20

2.5.3 REFRATÁRIOS 20

3. CONSIDERAÇÕES FINAIS 22

referências 23

  1. INTRODUÇÃO

    1. OBJETIVOS DA PESQUISA

Os materiais cerâmicos são produtos que podemos confiar no emprego da construção civil? Os objetivos serão classificados em objetivo geral e específicos como mostrado a seguir.

1.1.1 OBJETIVO GERAL

Fazer uma pesquisa bibliográfica referente aos materiais cerâmicos.

1.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

  • Definir e Classificar os tipos de argilas usados na fabricação dos materiais cerâmicos;

  • Estudar os processos dos materiais cerâmicos;

  • Descrever os materiais cerâmicos com maior incidência na construção civil.

1.2 JUSTIFICATIVA

Os materiais cerâmicos tem sido muito empregado na construção civil, pois aproveita o solo como matéria prima, o que deixa a obra mais barata, pois essa matéria prima é encontrada em abundancia no meio ambiente.

Além disso, os materiais cerâmicos vedam com eficiência os compartimentos, diminuindo a sensação térmica, proporcionando um conforto para o usuário.

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1 definição E HISTÓRIA

Cerâmica compreende todos os materiais inorgânicos, não metálicos, obtidos geralmente após tratamento térmico em temperaturas elevadas.

Há séculos se manipula o barro, transformando-o em utensílios domésticos, objetos de culto, ornamentos, cosméticos, base para tratamentos terapêuticos, arte e mais recentemente está sendo empregando na indústria da tecnologia, tornando possível a fabricação de supercomputadores, supercondutores, próteses dentárias, medicamentos, semicondutores, revestimentos de naves espaciais, revestimentos de alto-fornos, na construção, com diversas aplicações nas alvenarias, revestimentos, louças, telhados, pintura...

Não há uma idade da cerâmica como acontece com os metais, como o ouro, o cobre e o bronze que marcaram períodos distintos da evolução do homem. Isso ocorre devido ao fato dos cerâmicos serem um dos primeiros materiais utilizados pelo homem.

A história dos cerâmicos se funde com a história do homem e se torna objeto de documentação e identificação das sociedades antigas revelando a sua evolução, cultura, crenças e comportamentos.

De acordo com a palavra grega “keramos”, cerâmica quer dizer coisa queimada, termo que no dia a dia é usualmente aplicado para designar revestimentos em forma de placas ou pastilhas aplicados nas fachadas e pisos de nossas casas ou ao bonito vaso de flores que enfeita a mesa de jantar.

As explicações bíblicas para a criação do homem e de como as civilizações antigas armazenavam o vinho e construíram a torre de Babel, o fato de muitos já terem visto ou ouvido falar sobre o barro usado em olarias na fabricação dos blocos furados ou maciços utilizados nas paredes de alvenaria. Senão, por vezes, as cores desse material que variam entre amarelo, vermelho, creme, preto com texturas terrosas fazem com que ele seja identificado com facilidade como sendo um material cerâmico.

Mas nem todos os materiais cerâmicos são tão simples de serem identificados como o tijolo, a telha e os bonitos vasos de cerâmica marajoara. Existe uma infinidade materiais cerâmicos, com características muito diferentes daqueles que são o resultado da queima da cerâmica vermelha. É o caso, por exemplo, da porcelana odontológica e da porcelana elétrica.

O objetivo do nosso trabalho é discursar sobre esses materiais, suas matérias primas, alguns métodos de conformação, decoração e um pouco das suas infinitas aplicações na indústria da construção civil e correlacionadas.

2.2 argilas

2.2.1 CONSTITUINTES

A argila é a matéria-prima básica da cerâmica, sendo portanto, importante conhecer sua natureza. A argila é composta por grande quantidade de material amorfo, predominando o material cristalizado.

Os principais constituintes das argilas são;

  • Os silicatos - são os principais constituintes das argilas. Sua unidade fundamental é o tetraedro silício oxigênio.

  • Minerais do grupo caulinita – A caulinita faz parte da maioria das argilas. Tem forma de placas hexagonais irregulares. A composição química da caulinita é: Al2Si2O3(OH)4 ou Al2O3.2SiO2 .2H2O.

  • Minerais do grupo Montmorilonita ou esmecita – Este mineral é geralmente encontrado nas bentonitas que são rochas derivadas de cinzas vulcânicas. A água penetra facilmente na montmorilonita provocando o seu inchamento.

  • Minerais micáceos – As micas são encontradas em muitas argilas, argilitos e xistos.

  • Minerais de alumínio hidratados. - Gibsita, constituinte dos solos lateríticos, é o principal mineral de alumínio. A bauxita é um minério comum do alumínio, sendo uma mistura de bauxita, caulinita, limonita e outros minerais.

2.2.2 CLASSIFICAÇÃO DAS ARGILAS

Podemos classificar as argilas segundo vários critérios. De acordo com a geologia, as argilas classificam-se em:

Argilas residuais -- São assim denominadas porque são formadas no mesmo local da rocha que lhe deu origem. O principal agente formador destas argilas é a água subterrânea que percola a rocha, provocando reações químicas que vão desgastando a rocha. A pureza da argila residual depende da natureza da rocha que lhe deu origem, da quantidade de impurezas removidas, etc.

Argilas sedimentares -- Estas argilas são provenientes de materiais transportados por ações naturais:

Ventos, chuvas, ações glaciais, etc.

Ex: Folhelho argiloso e silicoso, Silte argiloso, Caulim sedimentar, Argila glacial, limo argilo-arenoso etc.

Tipos de Argilas:

De maneira geral podem ser:

  • Argilas de cor de cozimento branca : caulins e argilas plásticas (pisos e azulejos);

  • Argilas refratárias: caulins, argilas refratárias e argilas altamente aluminosas (tijolos refratários);

  • Argilas para materiais cerâmicos estruturais, amarelas ou vermelhas (manilhas, blocos e telhas).

As argilas podem ser classificadas conforme a maior ou menor quantidade de colóides:

Gordas – Muito plásticas, devido a alumina deformam-se muito no processo de cozimento;

Magras – Devido ao excesso de sílica são mais porosas e frágeis.

2.3 PROPRIENDADES DAS ARGILAS

As propriedades mais importantes nas argilas são:

  1. Plasticidade;

  2. Retração

  3. Efeito do calor.

2.3.1 PLASTICIDADE

Um corpo plástico é definido como o que pode ser continuamente deformado, sem que sobrevenha a ruptura. Juntando-se água lentamente a uma argila notam-se duas fases: inicialmente ela se desagrega facilmente e no fim fica mole demais. Quando a argila não mais se desagrega mas ainda não é pegajosa é chamado maior ponto de plasticidade. Este ponto varia com o tipo de argila. Assim a quantidade de água necessária para o ponto de plasticidade da argila pode ser de 10% para as argilas mais gordas até 50% para as mais magras.

  • Argilas mais magras requerem mais água do que as mais gordas para chegarem ao ponto de plasticidade;

  • A plasticidade depende também da forma e tamanho dos grãos de argila e da presença de outros materiais além dos argilo-minerais;

  • A plasticidade está relacionada com a trabalhabilidade da argila.

2.3.2 RETRAÇÃO

Todas as argilas possuem elevada retração. Um efeito negativo da retração é que como ela não é absolutamente uniforme, a peça pode vir a se deformar. Todos os fatores que aumentam a plasticidade também aumentam a retração.

2.3.3 EFEITOS DE CALOR

  1. Temperaturas entre 20 e 150 graus - apenas perda de água de capilaridade e amassamento;

  2. Temperaturas de 150 a 600 graus – perda de água adsorvida e a argila vai se enrijecendo, até aqui só houve alterações físicas;

  3. Temperaturas a partir de 600 graus - iniciam-se as alterações químicas em três estágios:

  1. Desidratação química onde a água de constituição também é expulsa resultando no endurecimento;

  2. Oxidação: Os carbonetos são calcinados e se transformam em óxidos;

  3. Vitrificação: tem início a partir dos 950 graus onde a sílica de constituição e das areias formam uma pequena quantidade de vidro que aglutina os demais elementos dando dureza, resistência e compactação ao conjunto, ou seja: aparece a cerâmica propriamente dita.

2.4 FABRICAÇÃO

De maneira geral a preparação dos materiais cerâmicos seguem as seguintes fases:

extração do barro, preparo da matéria prima, moldagem, secagem, cozimento, esfriamento.

2.4.1 EXTRAÇÃO DO BARRO

Cada tipo de cerâmica requer um tipo próprio de barro. Os fatores que influem no tipo de “barro” são:

  1. Teor de argila;

  2. Composição granulométrica;

  3. Profundidade da barreira (tipo de formação);

  4. Umidade.

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