PROCESSO DE FABRICAÇÃO DOS BLOCOS CERÂMICOS FABRICADOS NO MUNICÍPIO DE SANTA QUITÉRIA – CE
A. S. Sousa1, J. C. Sales1, W.A.Braga1, F.S.Brandão1, J. E.V. Morais2
(1) Departamento de Engenharia Universidade Estadual Vale do Acaraú (UVA) (2) Laboratório de Telecomunicações e Ciências e Engenharia de Materiais
(LOCEM),Universidade Federal do Ceará (UFC)
RESUMO
O setor de indústria cerâmica vermelha é hoje no estado do Ceará um grande empregador de mão de obra e as cidades do interior do estado vêm instalando essas industriais em locais onde existe grande quantidade de argila. O presente trabalho aborda, de maneira geral, sobre o processo de fabricação dos blocos cerâmicos de vedação. Uma das cerâmicas analisadas do município de Santa Quitéria é uma das principais distribuidoras dos blocos cerâmicos vermelhos da região. Foram feitas visitas técnicas para se conhecer a fabricação de tijolos utilizados na construção civil às cerâmicas no município de Santa Quitéria. Constatou-se a necessidade de instalação de controles para melhorar o processo produtivo, a necessidade de investimentos em equipamentos mais modernos (extrusora, secador artificial, forno etc.) e a necessidade de preparação da matéria prima.
Palavras –chave: cerâmica vermelha, Processo de Fabricação; Bloco Cerâmico
1. INTRODUÇÃO
A fabricação de produtos cerâmicos(cerâmica vermelha) vem sendo feita a vários séculos inclusive e relatado no livro do Genesis na Bíblia ou seja a extração da argila onde depois ela é misturada ,conformada,ocorrendo logo depois a secagem e finalmente a queima é um processo de fabricação que vem dos primórdios dos seres humanos.
Como produto industrializado, o tijolo cerâmico surge no século XIX, e seu uso se dissemina rapidamente, devido às suas características de facilidade de execução da alvenaria, conforto térmico e acústico, facilidade na conformação de geometrias e boa resistência mecânica. Sua evolução e diversificação (dimensões e formatos dos furos) também acompanham as exigências do tipo de obra e das técnicas construtiva empregada. (MATOS NETO, 2012).
Com o passar dos anos ocorreu uma crescente especialização nas empresas do setor, dividindo-se em duas áreas: as olarias, especializadas em tijolos e telhas, e as cerâmicas propriamente ditas, focadas na produção de azulejos, louças, potes e tubos, dentre outros produtos decorativos. (MATOS NETO, 2012).
Em 2011 o Brasil fechou o ano com o melhor resultado da história, onde, a produtividade no setor cerâmico apresentou crescimento de 12,5%, alcançando um volume de 844,32 milhões de m2 e deixando o país na posição de segundo maior produtor mundial, ficando à frente dos pólos produtivos da Europa, Itália e Espanha. As vendas no mercado interno aumentaram 10,73%, atingindo um volume de 774,68 milhões de m2, sendo o segundo maior país em mercado consumidor. Isso se deve a vários programas de estímulo do governo quanto à fomentação do mercado imobiliário, incluindo-se os programas de habitação, tendo como exemplo o Minha Casa, Minha Vida (ANFACER, 2012). O setor cerâmico no país apresentou desenvolvimento em várias regiões e entre elas podemos destacar Sul e Sudeste por possuírem vantagens frente às demais regiões do país, como os centros de pesquisa, melhor distribuição de renda, maior densidade demográfica, entre outras características citadas anteriormente. É nessas regiões que se concentra a maior parte das indústrias deste segmento (ABC, 2012).
Considerando os problemas relativos ao setor cerâmico nacional, principalmente no cearense, ficam claras as perdas sofridas na qualidade do produto final e nos índices de produtividade. Desse modo, os conceitos de gestão dos processos produtivos podem ser implementados na solução dos mais variados problemas que o afetam. (MATOS NETO, 2012).
O objetivo geral deste trabalho foi apresentar o processo de produção dos blocos cerâmicos produzidos em cerâmicas do município de Santa
Quitéria, e compartilhar as informações obtidas com os profissionais da área da construção civil. Ressalta-se a importância do tema devido os blocos cerâmicos de vedação ser os mais utilizados para nas construções da região.
2. METODOLOGIA
Para a elaboração deste trabalho foram realizadas pesquisas bibliográficas de caráter conceitual, literatura relacionada ao tema, constante de documentos, textos científicos, artigos, obtidos de varias fonte como bibliotecas tradicionais e digitais, sites eletrônicos de entidades relacionadas ao setor ceramista, bem como visitas as olarias (cerâmicas) estudadas. Foram feitos acompanhamentos do processo de fabricação dos blocos cerâmicos, em olarias do município de Santa Quitéria.
3. PRODUTOS CERÂMICOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL
A cerâmica é muito antiga, sendo que peças de argila cozida foram encontradas em diversos sítios arqueológicos. No Japão, as peças de cerâmica mais antiga conhecidas por arqueólogos foram encontradas na área ocupada pela cultura Jomon há cerca de oito mil anos (ou mais). (ANFACER, 2013).
Antes do final do período Neolítico (ou da Pedra polida), que compreendeu, aproximadamente, de 26.000 a.C até por volta de 5.000 a.C, à habilidade na manufatura de peças de cerâmica deixou o Japão e se espalhou pela Europa e pela Ásia, não existindo, entretanto, um consenso sobre como isto ocorreu. Na China e no Egito, por exemplo, a utilização da cerâmica remonta a mais de cinco mil anos. Nas tumbas dos faraós do Antigo Egito, vários vasos de cerâmica continham vinho, óleos e perfumes para fins religiosos. (ANFACER, 2013).
No que tange à cerâmica vermelha, as escassas e imprecisas informações referem-se à utilização no período Colonial, a partir de técnicas de produção rudimentares introduzidas pelos jesuítas, que necessitavam de tijolos para construção de colégios e conventos. (SEBRAE, 2008).
Em 1575 há indícios do uso de telhas na formação da vila que viria a ser a cidade de São Paulo. E foi a partir desse estímulo que começa a se
desenvolver a atividade cerâmica de forma mais intensa, sendo as olarias o marco inicial da indústria em São Paulo. Com maior concentração nas últimas décadas do século XIX, a produção nas olarias se dava por meio de processos manuais, e em pequenos estabelecimentos, e tinham como produto final tijolos, telhas, tubos, manilhas, vasos, potes e moringas, os quais eram comercializados localmente. (SEBRAE, 2008).
A primeira grande fábrica de produtos cerâmicos do Brasil foi fundada em São Paulo, em 1893, por quatro irmãos franceses, naturais de Marselha, com o nome de Estabelecimentos Sacoman Frères, posteriormente alterado para Cerâmica Sacoman S.A., a qual encerrou suas atividades em 1956. O nome das telhas conhecidas por “francesas” ou “marselhesas” é devido à origem destes empresários. (SEBRAE, 2008).
Fundado em 1973 por empresários da cadeia produtiva da construção civil, tendo o setor cerâmico como a principal atividade, o Sindicato da Indústria e Olaria de Produtos Cerâmicos do Estado do Ceará (Sindcerâmica/CE) completou no ano de 2013 seu quadragésimo aniversário. Para comemorar a data, o Sindcerâmica/CE realizou, na sede da Federação das Indústrias do Estado do Ceará (Fiec), o Seminário Gestão, Sustentabilidade e Inovação.
Nos últimos anos do século XIX e início do XX houve um processo de especialização nas empresas cerâmicas, o que gerou uma separação entre olarias (produtoras de tijolos e telhas) e “cerâmicas” (produtoras de itens mais sofisticados, como manilhas, tubos azulejos, louças, potes, talhas etc.). (SEBRAE, 2008).
O Ceará é um dos estados do Nordeste que contam com mais cerâmicas. Crescimento, conta que se deve a fatores como a expansão da construção civil no Ceará e no país, que implicou diminuição do déficit habitacional. Houve também a melhoria de renda da população, com impacto direto no consumo de seus produtos. "Dentro dessa concepção, deixamos de ser simplesmente o que antes se chamavam de olarias, e nos tornamos indústria de fato." Como consequência o Ceará possui cerâmicas com gestão equilibrada, que adotam a inovação e mostram preocupação com o meio ambiente (SOBRINHO, 2013).
A disponibilidade do insumo incentivou uma tradição cerâmica que tem passado de pai para filho e, por consequência, gerou a terceira explicação,
relacionada ao espírito de cooperação que essa atividade criou nos ceramistas, provocando a união dos empresários que, juntos, iniciaram a busca de novas tecnologias e a formação de alianças institucionais (SOBRINHO, 2013).
4. PROCESSO DE FABRICAÇÃO DOS BLOCOS CERÂMICOS EM SANTA QUITÉRIA
O processo de fabricação dos blocos cerâmicos possui varias etapas: a extração da matéria-prima, estocagem da argila, preparação da argila (massa),desintegração da argila(desintegrador) ,mistura da argila (misturador) depois a laminação, extrusão, corte, secagem, queima e expedição.
As cerâmicas em estudo fabricam somente blocos de vedação de oito furos 9x9x19cm. Para fabricação dos blocos são utilizados argilas de várzea (preta), com jazidas próximas a fábrica. Para o processo de extração da argila de várzea são utilizados maquinas como: retroescavadeira ou escavadeiras. Estes equipamentos enchem as caçambas dos caminhões basculantes que transportam as argilas para o pátio da empresa, que são formam grandes estoques.
A estocagem da argila é feita a céu aberto no pátio de uma das empresas por volta de seis meses, pois a exposição destes materiais a intempéries provoca a lavagem de sais solúveis, e o alívio de tensões nos blocos de argilas, melhorando sua plasticidade e homogeneizando a umidade. Não é feita a preparação da massa adequada antes de iniciar o processo de fabricação. A Figura 01 mostra o estoque de argila de várzea estocada no pátio da empresa onde se percebe a exigência de um argila gorda e outra mais magra.
Figura 01: Estoque de argila de várzea no pátio da empresa. Fonte: Própria, 2013.
Após a estocagem, a argila é transportada através de uma carregadeira para o caixão alimentador, dando o inicio o processo de produção. A Figura 02 apresenta a o caixão alimentador dando inicio ao processo de produção, onde se percebe que não existe um galpão cobrindo o caixão alimentador, como também o caixão alimentador desse ser colocado pelo menos rente ao solo. Na verdade o caixa alimentador é para ficar abaixo do desintegrador, e misturador e a argila ser transportada através de correia transportadora. No caso da cerâmica citada existe o custo de elevar a argila para colocá-la dentro do caixão alimentador através de uma pá carregadeira, inclusive podemos dizer que é o único caso encontrado onde o caixão alimentador não é colocado abaixo do nível do solo.
Figura 02: Caixão alimentador. Fonte: Própria, 2013.
A mistura dosada é conduzida ao desintegrador, onde os grandes blocos de argila são desintegrados. Nessa etapa, a massa não pode estar muito úmida, pois se estiver muito úmida o desintegrador irá amassar a massa e não desintegrar. A Figura 03 mostra argila saindo do desintegrador e ao fundo o caixão alimentador.
O material desintegrado é transportado para o misturador, onde se inicia a homogeneização, sendo adicionada água quando necessário. Ao sair do misturador a massa é transferida através de esteira rolante, para o laminador, que tem a função de ajustar a granulometria através de rolos compressores e completar a homogeneização cortando a massa em lâminas com 2 mm de espessura. A Figura 04 apresenta a laminação da argila.
Figura 04: Laminação da argila. Fonte: Própria, 2013.
Após a massa passar pelos dois laminadores é transferida para a maromba de extrusão. Na maromba ocorre a conformação por extrusão, onde a massa em lâminas é extrudada na forma de uma coluna, de seção variável de acordo com a boquilha acoplada à máquina. A coluna é então secionada através de uma cortadeira automática realizando 10 cortes por minuto onde são produzidos 80 blocos por minuto nas dimensões (9x19x19cm). A Figura 05 mostra a maromba de extrusão onde se percebe um equipamento obsoleto.
Após sair na maromba os blocos vão para a cortadeira automática. A Figura 06 corte dos blocos cerâmicos.
Figura 06: Corte dos blocos cerâmicos. Fonte: Própria, 2013.
Na secagem deve ser retirada toda a água adicionada à peça durante a moldagem. Então bloco seco adquire consistência suficiente que permite o transporte e o empilhamento no forno ele deve está em condições de resistir às transformações físicas e químicas que ocorrem na queima.
Na empresa em estudo a secagem é feita de forma natural, onde as peças são dispostas nos galpões cobertos e secas pelo ar ambiente. O tempo de permanência depende da estação do ano, mas em média tem uma duração de 4 dias. A Figura 07 mostra o processo de secagem natural dos blocos no galpão da fábrica.
Figura 07: Processo de secagem dos blocos. Fonte: Própria, 2013.
Os fornos utilizados na fábrica é o forno continuo tipo Hoffman. Onde as peças são colocadas em um dos vagões do forno e vão sendo pré-aquecidas lentamente pela temperatura dos vagões anteriores onde estão sendo queimadas as peças colocadas anteriormente e lateralmente até chegarem a uma temperatura de 850°C, então estarão prontas para serem queimadas até
alcançar a temperatura de adequada. Quando alcançada a temperatura desejada, as peças começam a serem resfriados, e o forno passa a queimar as linhas posteriores.
O Forno Hoffman é o mais comum forno do tipo contínuo na queima de blocos, mais econômico utilizado na região, de manuseio simples, apresentando boa produtividade e baixo consumo de energiado que outros fornos como ofornoabóboda, paulistinha etc. Usa o ar quente proveniente das câmaras antecessoras nas seguintes, já que todas são interconectadas. Os cuidados residem na possibilidade de requeimas na soleira (parte inferior) e queima insuficiente no teto, falta de oxigenação das porções laterais e ocorrência de peças com trincas de secagem. Controlar as passagens de ar quente e não manter observação constante durante a queima são diretrizes importantes na operação deste tipo de forno. (SOBRINHO, 2013). A Figura 08 apresenta o forno Hoffman de cerâmica em Santa Quitéria.
Figura 08: Forno Hoffman. Fonte: Própria, 2013.
A Figura 09 mostra o forno semi-contínuode outra cerâmica bem mais precário onde percebemos a lenha jogada próximo ás parede do forno e em cima do forno também tem a chaminé expelindo uma fumaça mais escura, ou seja, consumindo mais lenha, pois não existe nenhum equipamento (termopar) para monitorar a queima (termopar). O forno tem um alto consumo de lenha.
Figura 09: Forno semi-contínuo.
Ao serem retirados do forno os blocos são analisados quanto a sua qualidade se há presença de fissuras, peças deformadas ou mal queimadas, as quais deverão ser descartadas. As retiradas das peças do forno são feitas através de carrinho de mão e colocada diretamente nos caminhões que iram transporta ao local desejado. Os blocos são empilhados com os furos na horizontal. Como mostra a Figura 10, blocos após a queima e resfriamento no interior do forno, pronto para serem retirados do forno Hoffman.
Figura 10: Blocos cerâmicos finalizados. Fonte: Própria, 2013.
Os blocos são transportados geralmente por caminhões, e são empilhados com os furos na posição horizontal, mantendo os blocos juntos, organizados e após atingir a quantidade para transporte por tipo de veículo, devemos ter cuidado para evitar que o movimento do transporte prejudique as propriedades dos blocos. A Figura 11 mostra o caminhão carregado, onde percebemos perdas de tijolos no pátio onde podemos perceber perdas de tijolos durante o carragamento.
No processo de fabricação da cerâmicas analisadas forma encontradas perdas no corte dos blocos como também na queima e ao carregar os blocos nos caminhões , onde se faz necessário uma preparação adequada da massa, investimentos em equipamentos (automação) onde o homem tenha o menor contato possível com o produto que está sendo fabricado.Também faz-se necessário um estudo da eficiência energética das olarias pois constatou-se que se pode diminuir tanto o consumo de energia elétrica como também de lenha.
5. CONCLUSÃO
Os blocos de uma das indústrias em estudo são aceitos na região e apresentam propriedades físicas e mecânicas satisfatórias.
Existe a necessidade de implantação de controles para melhorar o processo, a necessidade de investimentos em equipamentos mais modernos (extrusora, secador artificial, forno etc.) e a necessidade de preparação da matéria prima.
O caixão alimentador onde se depositaargila para iniciar o processo de fabricação está montado de forma incorreta, pois o correto é ele ficar abaixo do nível do solo. O forno de uma das cerâmicas está totalmente obsoleto.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ABC - Associação Brasileira de Cerâmica. Anuário brasileiro de cerâmica. São Paulo, 1979.
ANFACER - Associação Nacional dos Fabricantes de Cerâmica para Revestimentos, Louças Sanitárias e Congêneres,2013.
MATOS NETO, F.J. Processo de fabricação e qualidade dos blocos de cerâmicos na olaria da cidade Groaíras – CE,Trabalho de Conclusão de Curso, Universidade Estadual Vale do Acaraú, 2012.
SEBRAE- Serviço Brasileiro de Apoio às Micros e Pequenas Empresa. Cerâmica vermelha para construção: telhas, tijolos e tubos. 2008.
SOBRINHO, J.,Gestão sustentabilidade e inovação, Revista FIEC, 76, 2013.
MANUFACTURING PROCESS OF CERAMIC BLOCKS PRODUCED IN THE HOLY CITY QUITÉRIA – CE
ABSTRAT
The ceramic industry sector is now in the state of Ceará a large workforce of the employer and the state of inner cities are installing these industrial in places where there is a large amount of clay. This paper discusses, in general, about the manufacturing process of the ceramic sealing blocks. The ceramic analyzed the municipality of Santa Quitéria is one of the main distributors of red ceramic blocks in the region. Technical visits were made to meet the manufacture of bricks used in civil construction ceramics in Santa Quitéria. It was found the need for controls installation to improve the process, the need to invest in more modern equipment (extruder, artificial dryer, oven etc.) and the need to prepare the raw material.
