Materiais cer micos
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Materiais Cerâmicos. Resumo histórico. Argilas cozidas ao sol e em fornos Torre de Babel Tijolo cerâmico + betume Assírios e Caldeus Pérsia Casas populares Egito Romanos Alvenarias revestidas com pedras e gesso Árabes Arquitetura maometana Inglaterra Incêndio em Londres em 1666.

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Materiais Cerâmicos

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Presentation Transcript


Materiais cer micos

Materiais Cerâmicos


Resumo hist rico

Resumo histórico

  • Argilas cozidas ao sol e em fornos

  • Torre de Babel

    • Tijolo cerâmico + betume

  • Assírios e Caldeus

  • Pérsia

    • Casas populares

  • Egito

  • Romanos

    • Alvenarias revestidas com pedras e gesso

  • Árabes

    • Arquitetura maometana

  • Inglaterra

    • Incêndio em Londres em 1666


Argilas

Argilas

  • Constituição

    • Definição

      • Minerais (silicatos de alumínio hidratados) que formam com a água uma pasta plástica suscetível de conservar a forma moldada, secar e endurecer sob a ação do calor


Argilas1

Argilas

  • Solo que apresenta características marcantes de plasticidade; quando suficientemente úmido molda-se facilmente em diferentes formas, quando seco apresenta coesão bastante para constituir torrões dificilmente desagregáveis por pressão dos dedos; suas propriedades dominantes são devidas à parte constituída pelos grãos de diâmetros máximos inferiores a 0,005 mm


Composi o qu mica

Composição química

O óxido de ferro é o responsável pela coloração avermelhada típica dos materiais cerâmicos


Classifica o das argilas

Classificação das argilas

  • Conforme a estrutura

    • Estrutura laminar ou foliácea - adequadas para cerâmicas

      • Caulinita

      • Montmorilonita

      • Ilita ou micácea

    • Estrutura fibrosa


Classifica o das argilas1

Classificação das argilas

  • Conforme o emprego

    • Infusíveis - porcelanas

    • Refratárias - produtos refratários

    • Fusíveis - deformam e vitrificam abaixo de 1200oC

      • Figulinas - tijolos e telhas

      • Grés - material sanitário

      • Magras (calcárias) - cimento

      • Ferruginosa - tijolos e telhas


Classifica o das argilas2

Classificação das argilas

  • Quanto à plasticidade

    • Gordas (graxas) - alta plasticidade (alumina)

    • Magras - baixa plasticidade ( silica)

  • Quanto à origem

    • Argilas residuais (deposito no local)

    • Argilas sedimentares (deposito longe)


Propriedades das argilas

Propriedades das argilas

  • Plasticidade

    Estado sólido Estado líquido

    (rígido, h = 0%) (líquido viscoso)

    Estado plástico

    • Plasticidade - propriedade do corpo de deformar-se sob a ação de uma força e permanecer deformado após cessado o esforço


Propriedades das argilas1

IP

LC

LP

LL

h (%)

sólido semi-sólido plástico líquido

Propriedades das argilas

  • Limites de consistência – Atterberg (1910)


Limite de liquidez

Limite de liquidez


Limite de plasticidade

Limite de plasticidade


Limite de retra o

Limite de retração


Classifica o das argilas pela consist ncia tb 3 45 nomenclatura t orica

Classificação das argilas pela consistência - TB 3/45 (nomenclatura téorica)

  • Argilas muito moles

  • Argilas moles

  • Argilas médias

  • Argilas rijas

  • Argilas duras


Propriedades das argilas2

Propriedades das argilas

  • Resistência da argila seca

    • Qualidades da argila

      • Máxima plasticidade quando úmida

      • Resistência mecânica máxima quando seca

      • Retração mínima durante a secagem

    • Fatores determinantes

      • Argila (partículas coloidais e cristalinas) - 60%

      • Granulometria - silte, areia fina e média


Propriedades das argilas3

Propriedades das argilas


Perda de peso

Perda de peso

  • Água na argila

    • Água de absorção ou plasticidade

      • Elimina-se até 110oC

    • Água zeolítica

      • Moléculas intercaladas na rede cristalina do mineral

      • Elimina-se a 300, 400oC

    • Água de constituição

      • Constante para cada tipo de argila

      • Elimina-se a uma temperatura fixa (t > 400oC) para cada mineral


Absor o e libera o de calor

Absorção e liberação de calor

  • Transformações

    • Exotérmicas

    • Endotérmicas

  • Analise térmico-diferencial (ATD)

    • Identificação de argilas


Porosidade

Porosidade

  • Porosidade real

    • Poros abertos e fechados

  • Porosidade aparente

    • Poros abertos


Porosidade1

Porosidade

  • Aumento da porosidade

    • Matérias carbonosas

      • Serragem de madeira, carvão moído

    • Matérias porosas

      • Vermiculita, terras de infusórios

    • Criação de uma fase gasosa estável durante a secagem e a queima

      • Alumínio ou zinco mais hidróxidos alcalinos

      • Decomposição de CaCO3 por ácido - CO2

      • Hidrólise de CaC2 - C2H2


Porosidade2

Porosidade

  • Diminuição da porosidade

    • Vitrificação da argila por fundentes - CaO

    • Adição de eletrólitos - álcalis, hidróxido de cálcio, ácidos, etc.

  • Ação da porosidade

    • Absorção de água

    • Massa específica aparente

    • Condutibilidade térmica e elétrica

    • Resistência mecânica

    • Refratariedade


Impurezas

Impurezas

  • Material retido na # 200

  • Impurezas do ponto de vista técnico

    • Desengordurantes  CaCO3, MgCO3

    • Fundentes  SiO2, Fe2O3, FeO, CaO, MgO, K2O, Na2O, TiO2

  • Impurezas segundo o tamanho

    • Substâncias inseparáveis por decantação

    • Substâncias separáveis por decantação

    • Substâncias separáveis por decantação via mecânica


Impurezas1

Impurezas

  • Impurezas segundo a procedência (GRANGE)

    • De origem

      • Quartzo, mica

    • Acidentais

      • Piritas, carbonatos de metais alcalinos e alcalinos terrosos

    • Recentes

      • Materiais orgânicos, turfas e betumes


Impurezas2

Impurezas

  • Impurezas segundo a composição (SEARLE)

    • Sílica

      • Diminui a plasticidade, a retração durante a secagem e a queima

      • Aumento da brancura

      • Reduz a resistência à tração

      • Influi no coeficiente de dilatação térmica e na refratariedade

    • Compostos de alumínio

      • Fundentes

      • Diminuem a plasticidade

      • Aumentam a resistência, a densidade e a impenetrabilidade


Impurezas3

Impurezas

  • Impurezas segundo a composição (SEARLE)

    • Compostos de ferro

      • Coloração avermelhada

      • Diminuem a plasticidade e a refratariedade

    • Compostos cálcicos

      • Causam eflorescências

      • Expandem na hidratação e na carbonatação

    • Material carbonoso

      • Influi na plasticidade

      • Aumenta a retração na queima e a porosidade

      • Emprego na fabricação de agregados leves

        • Queima rápida


Purifica o da argila

Purificação da argila

  • Processos mecânicos

    • Lavagem com sedimentação ou filtração

    • Peneiramento

    • Moagem ou laminação

  • Processos químicos

    • Têmpera

    • Queima regular - ceramização

    • Adição de substâncias - formação de compostos estáveis

  • Processos físico-químicos

    • Flotação - filtros eletromagnéticos


Fabrica o de produtos cer micos

Fabricação de produtos cerâmicos


Fabrica o de produtos cer micos1

Fabricação de produtos cerâmicos

  • Exploração de jazidas

    • Estudo qualitativo

      • Composição da argila - teor de material argiloso

      • Pureza

      • Características físicas

      • Comportamento na secagem e na queima

        Define

    • Estudo quantitativo

      • Volume de material argiloso disponível

    • Escavação

      • Sangas

      • Rampas

Produtos a serem fabricados

Eventuais correções

Equipamento a ser utilizado


Explora o de jazidas

Exploração de jazidas


Fabrica o de produtos cer micos2

Fabricação de produtos cerâmicos

  • Tratamento da matéria prima

    • Depuração

      • Eliminação de impurezas

    • Divisão

      • Trituração e moagem de desengordurantes

    • Homogeneização

      • Argila + desengordurantes + água = pasta

    • Umidificação

      • A consistência da pasta é função do processo de moldagem


Tratamento de mat ria prima

Tratamento de matéria prima

  • Processos naturais de tratamento

    • Mistura

      • Composição de argilas e desengordurantes - pasta adequada

    • Metereorização

      • Exposição da argila e desengordurantes em camadas alternadas (80 cm) ao intemperismo

        • Dissolução de sais

        • Oxidação de minerais

        • Desagregação de torrões


Tratamento de mat ria prima1

Tratamento de matéria prima

  • Processos naturais de tratamento

    • Amadurecimento

      • Repouso da argila ao abrigo da intempéries (24hs)

        • Homogeneização da umidade

    • Levigação

      • Lavagem e purificação

        por decantação


Tratamento de mat ria prima2

Tratamento de matéria prima

  • Processos mecânicos de tratamento

    • Trituração

      • Moinhos de rolos ou de martelos

    • Peneiração

      • Separação granulométrica e de impurezas

      • Cilindros rotativos crivados

    • Amassamento e mistura

      • Misturadores horizontais com pás helicoidais

    • Laminação – refino

      • Desintegração da argila e partículas grossas por atrito

      • Rolos laminadores com velocidades diferentes


Lamina o

Laminação


Moldagem

Moldagem

  • Processos da argila mole - pasta branda (h = 25%)

    • Moldagem manual

    • Conformação por bocal


Moldagem1

Moldagem

  • Processo da argila rija - pasta dura (h = 15%)

    • Marombas com câmara de vácuo

    • Conformação por bocal


Moldagem2

Moldagem


Moldagem3

Moldagem

  • Processo de prensagem a seco - pasta seca (h = 5%)

    • Marombas com câmara de vácuo

    • Prensa revólver


Secagem

Secagem

  • Evaporação da água livre até a umidade de equilíbrio com o ambiente

  • Mecanismo de secagem

    • Evaporação superficial

    • Difusão da umidade do interior para a superfície da peça

  • Secagem

    • Natural

      • Proteção contra vento e sol

    • Artificial

      • Estufas


Secagem natural

Secagem natural


Secagem artificial

Secagem artificial


Queima

Queima

  • Curva temperatura x tempo

    • Análise térmico gravimétrica

    • Variações dimensionais x calor

    • Análise térmico diferencial

      Evita-se

Deformação

Fissuras

Ruptura das peças


Queima1

Queima


Queima2

Queima

  • Estágios da queima

    • Desidratação - até 700oC

      • Evaporação da água livre

      • Queima da matéria carbonosa

    • Oxidação - até 900oC

      • Fe2O3  Fe3O4 (mais estável)

    • Vitrificação - a cerca de 12000C

      • Contração e fechamento dos poros

  • Fornos

    • Intermitentes

    • Contínuos


Fornos intermitentes

Fornos intermitentes


Fornos cont nuos

Fornos contínuos


Produtos cer micos para a constru o

Produtos cerâmicos para a construção

  • Classificação geral

    • Materiais de argila

      • Cerâmica vermelha

    • Materiais de louça

      • Isentos de óxido de ferro

    • Materiais refratários


Produtos cer micos para a constru o1

Produtos cerâmicos para a construção

  • Materiais de argila

    • Porosos

      • Tijolos, telhas, ladrilhos, peitoris, etc

    • Vidrados ou gressificados

      • Ladrilhos, manilhas, drenos, etc

      • Revestimentos

        • Engobe

        • Vidrado

        • Esmalte


Materiais de argila tijolos

Materiais de argila - Tijolos


Materiais de argila tijolos1

Materiais de argila - Tijolos


Materiais de argila tijolos2

Materiais de argila - Tijolos


Materiais de argila tijolos3

Materiais de argila - Tijolos


Materiais de argila tijolos4

Materiais de argila - Tijolos


Materiais de argila tijolos5

Materiais de argila - Tijolos


Materiais de argila

Materiais de argila

  • Tijolo maciço cerâmico para alvenaria

  • NBR 8041 - padronização

Obs:1 - unidade: mm

2 - tolerâncias:  3 mm

  • Tijolo especial: formas e dimensões diversas


Tijolo maci o cer mico para alvenaria

Tijolo maciço cerâmico para alvenaria

  • NBR 7170 – Especificação

    • Características visuais

      • Ausência de defeitos sistemáticos

        • Trincas, quebras, superfícies irregulares, deformações e desuniformidade na cor

    • Características geométricas

      • Forma e dimensões: NBR 8041

      • Determinação das dimensões em amostra constituída por 24 tijolos


Tijolo maci o cer mico para alvenaria nbr 7170

Tijolo maciço cerâmico para alvenaria - NBR 7170

Resistência mínima à compressão em relação à categoria


Verifica o da resist ncia compress o nbr 6460

Verificação da resistência à compressão - NBR 6460


Tijolo maci o cer mico para alvenaria nbr 71701

Tijolo maciço cerâmico para alvenaria – NBR 7170

Número de tijolos e dos lotes e das amostras


Tijolo maci o cer mico para alvenaria nbr 71702

Tijolo maciço cerâmico para alvenaria – NBR 7170

Número de aceitações e rejeições na inspeção por ensaio


Bloco cer mico para alvenaria

Bloco cerâmico para alvenaria

  • NBR 8042 – padronização

  • Bloco

    • Componente de alvenaria que possui furos prismáticos e/ou cilíndricos perpendiculares às faces que os contem

  • Área bruta

  • Área líquida

  • Blocos de vedação comuns

    • Projetados para serem assentados com os furos na horizontal


Bloco cer mico para alvenaria1

Bloco cerâmico para alvenaria

  • NBR 8042 – padronização

  • Blocos portantes comuns

    • Projetados para serem assentados com os furos na vertical


Bloco cer mico para alvenaria2

Bloco cerâmico para alvenaria

Tolerância:  3 mm

  • Blocos de vedação e portantes especiais


Bloco cer mico para alvenaria3

Bloco cerâmico para alvenaria

  • NBR 7171 Substituta 15270

  • Características visuais

    • Ausência de defeitos visuais sistemáticos

      • Trincas, quebras, superfícies irregulares, deformações e desuniformidade na cor


Bloco cer mico para alvenaria4

Bloco cerâmico para alvenaria

  • NBR 15270

  • Características geométricas

    • Formas e dimensões


Bloco cer mico para alvenaria5

Bloco cerâmico para alvenaria

  • NBR 15270

  • Características geométricas

    • Desvio em relação ao esquadro - faces de assentamento e de revestimento - 3 mm


Bloco cer mico para alvenaria6

Bloco cerâmico para alvenaria

  • NBR 15270

  • Características geométricas

    • Planeza das faces destinadas ao revestimento - 3 mm


Bloco cer mico para alvenaria7

Bloco cerâmico para alvenaria

  • Resistência à compressão – NBR 15270


Nbr 15270

NBR 15270

  • Para blocos com H/L > 0,8

  • Para blocos com H/L < 0,8

    • Usar dois blocos sobrepostos e rejuntados nas faces de assentamento


Bloco cer mico para alvenaria8

Bloco cerâmico para alvenaria

  • NBR 15270 – Determinação da área líquida

    • M1 = massa do bloco saturado

    • M2 = massa do bloco saturado e imerso

    • H = altura do bloco


Bloco cer mico para alvenaria toler ncias de fabrica o

Bloco cerâmico para alvenaria Tolerâncias de fabricação

A espessura das paredes externas do bloco deve ser, no mínimo, igual a 7 mm


Bloco cer mico para alvenaria resist ncia compress o

Bloco cerâmico para alvenaria Resistência à compressão


Bloco cer mico para alvenaria absor o de gua

Bloco cerâmico para alvenaria Absorção de água

A absorção de água não deve ser inferior a 8% nem superior a 25%


Bloco cer mico para alvenaria absor o de gua1

Bloco cerâmico para alvenaria Absorção de água


Materiais de argila telhas

Materiais de argila - Telhas


Materiais de argila telhas1

Materiais de argila - Telhas


Materiais de argila telhas2

Materiais de argila - Telhas


Materiais de argila telhas3

Materiais de argila - Telhas


Materiais de argila telhas4

Materiais de argila - Telhas


Materiais de argila telhas5

Materiais de argila - Telhas


Produtos cer micos para a constru o2

Produtos cerâmicos para a construção

  • Materiais de louça

    • Pó de pedra (porosos)

      • Azulejos e materiais sanitários

        • Absorção = 15 a 20%

    • Grés (vitrificação mais avançadas)

      • Materiais sanitários, pastilhas e ladrilhos

        • Absorção = 1 a 2%

    • Porcelana (vitrificação completa)

      • Pastilhas, ladrilhos, azulejos e porcelana elétrica

        • Translúcido

        • Absorção  0%


Produtos cer micos para a constru o3

Produtos cerâmicos para a construção

  • Materiais refratários

    • Ácidos

      • Silicosos

      • Silico-aluminosos

    • Básicos

      • Aluminosos

      • Magnesita

    • Neutros

      • Cromita


Solicita es em alvenarias

Solicitações em alvenarias


Solicita es em alvenarias1

Solicitações em alvenarias


Solicita es em alvenarias2

Solicitações em alvenarias


Solicita es em alvenarias3

Solicitações em alvenarias


Solicita es em alvenarias4

Solicitações em alvenarias


Telha cer mica tipo francesa nbr 15310

Telha cerâmica tipo francesa NBR 15310

  • Massa

    • A massa de telha não deve ser superior a 3,0 kg

  • Absorção de água

    • A absorção de água não deve ser superior a 20%

  • Impermeabilidade

    • Submetida ao ensaio para a verificação da impermeabi-lidade, a telha não deve apresentar vazamentos ou formação de gotas em sua face inferior, sendo tolerado o aparecimento de manchas de umidade

  • Carga de ruptura a flexão

    • A carga de ruptura a flexão não deve ser inferior a 700 N (70 kgf)


Telha cer mica tipo francesa nbr 153101

Telha cerâmica tipo francesa NBR 15310


Telha cer mica tipo francesa nbr 153102

Telha cerâmica tipo francesa NBR 15310


Materiais refrat rios

Materiais refratários

  • Propriedades desejáveis

    • Elevado ponto de fusão

      • Resistência piroscópia

    • Resistência a ação de gases e escórias

      • Ácidos

      • Básicos

      • Neutros

    • Alta resistência a abrasão a quente

    • Baixa condutividade térmica


Materiais refrat rios1

Materiais refratários

  • Produtos refratários moldados

    • Tijolos

    • Blocos

    • Peças especiais

  • Produtos refratários não moldados

    • Concretos refratários densos

    • Concretos refratários isolantes

    • Argamassas refratárias


Resist ncia da alvenaria de tijolos

Resistência da alvenaria de tijolos

  • Materiais constituintes

    • Tijolo  Et, Na

    • Argamassa  Ea, Na

  • Deformações diferenciadas

    • Longitudinal

    • Transversal

      Aderência tijolo-argamassa  deformações iguais  estado de tensões

  • Fórmula de HALLER (Suíça)


Manilhas eb 5

Manilhas - EB 5

  • int = 7,5 – 10 – 15 – 20 – 22,5 – 25 – 30 – 37,5 – 45 – 52,5 – 60 cm

  • Resistência à compressão diametral – MB 12

    • 1400 a 3500 kgf/m

  • Pressão interna – MB 13

    • 0,7 kgf/cm2 durante 2 min

    • 2,0 kgf/cm2 instantaneamente


Manilhas eb 51

Manilhas - EB 5

  • Absorção por imersão em água em ebulição durante 1 hora – MB 14

    • Vidrado interno e externo: 10%

    • Vidrado só interno: 8%

  • Resistência à ação de ácidos – MB 210

    • Imersão em meio ácido durante 48 hs

    • Perda de peso máxima: 0,25%


Ladrilho cer mico

Ladrilho cerâmico

Resistência à abrasão


Materiais de lou a

Materiais de louça

  • Azulejos

    • Esmalte

    • Biscoito


Materiais de lou a1

Materiais de louça

  • Aparelhos sanitários – EB 44

    • Bacias sanitárias, lavatórios, mictórios, etc

    • Dimensões: PB 6, PB 7, PB 10


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