MATERIAIS CERÂMICOS
DISCIPLINA Materiais de construção
Prof. Arthur
ARGILA
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ARGILAS
DEFINIÇÃO:
São substâncias minerais provenientes da decomposição das rochas feldspáticas, que possuem a propriedade de plasticidade em meio úmido, susceptível de conservar a forma moldada, endurecendo depois de seco.
A argila é um silicato de alumínio hidratado, composto por alumínio (óxido de alumínio), sílica (óxido de silício) e água.
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Os principais minerais encontrados nas argilas são:
• silício
• alumínio
• ferro
• magnésio
• potássio e
• sódio
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Estes minerais se arranjam em modelos tridimensionais que
caracterizam os diversos grupos de argilas, sendo estes:
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GRUPOS:
As caulinitas são as mais puras, utilizadas em porcelanas, aparelhos sanitários e indústria refratária.
As montmorilonitas possuem grande poder de inchamento.
As ilitas são as mais abundantes, utilizadas na cerâmica vermelha.
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ARGILAS
As argilas podem ser classificadas em:
ARGILAS PRIMÁRIAS ou RESIDUAIS - são formadas no mesmo local da rocha mãe e têm sido pouco atacadas pelos agentes atmosféricos. Possuem partículas mais grossas e coloração mais clara, são pouco plásticas, porém de grande pureza e possuem alto nível de fusão.
ARGILAS SECUNDÁRIAS OU SEDIMENTARES - são as que têm sido transportadas para mais longe da rocha mãe pela água, pelo vento e incluindo ainda o desgelo.
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COMPONENTES:
Óxido de Ferro:
Normal das rochas ígneas, dá a cor vermelha ou amarelada à maioria das argilas.
Reduz as propriedades refratárias.
Sílica livre (areia):
Reduz a plasticidade, porém diminui a retração e facilita a secagem. Diminui a resistência mecânica mas fornece o vidrado endurecedor.
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O que é
retração?
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Alumina:
Conforme o tipo, pode aumentar ou diminuir o ponto de fusão . Reduzir a plasticidade, a resistência mecânica e as deformações.
Álcalis:
Baixam o ponto de fusão e dão porosidade , facilitando a secagem e o cozimento, mas reduz a plasticidade.
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Álcalis: substância com características básicas
Qualquer hidróxido, ou óxido, dos metais alcalinos (lítio, sódio, potássio, rubídio e césio)
O que são álcalis?
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Cálcio:
Age como fundente e clareia a cerâmica.
Sais Solúveis:
São perniciosos porque dão eflorescências de mau aspecto.
Matéria Orgânica:
Aumenta a plasticidade e a porosidade.
Torna a argila escura antes do cozimento, voltando a cor vermelha após a cocção.
PREJUDICIAIS
ARGILAS
TIPOS: São inúmeros os tipos de argila existentes.
• Algumas são usadas para confeccionar telhas, tijolos, manilhas, vasos de plantas, etc...
• outras para confeccionar pisos e azulejos, etc...
• outras para a chamada louça branca usada principalmente em banheiros: pias, vasos sanitários e etc...
• e outras para a chamada cerâmica artística - artesanal - objetos utilitários, objetos decorativos, esculturas, etc...
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TIPOS:
Argilas comum:
É a argila mais abundante na natureza, utilizada no fabrico de produtos da cerâmica vermelha . Possuem alta plasticidade e são constituídas, principalmente, pelo grupo ilita .
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TIPOS:
Caulinitas:
É uma argila constituída essencialmente pelo grupo caulinita , que coze branco e é muito refratária.
Resulta da alteração de rochas ricas em feldspato e mica.
Argila primária, utilizada na fabricação de massas para porcelanas . É de coloração branca e funde a 1800°C - pouco plástica, deve ser moldada em formas ou moldes, pois com a mão é impossível.
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TIPOS:
Argilas refratárias (Fire-Clay):
São argilas sedimentares que suportam temperaturas superiores a 1500
oC. São formadas essencialmente pelo grupo Caulinita , com quantidades variáveis de quartzo e mica.
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TIPOS:
Bentonita:
É uma argila residual proveniente de alteração de cinzas ou tufos vulcânicos ácidos.
É rica em argilas do grupo montmorilonita .
Aumenta de volume em meio aquoso e apresenta tixotropia . Possui uma aparência e tato gorduroso, pode aumentar entre 10 e 15 vezes seu volume ao entrar em contato com a água.
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Alguns fluidos com consistência de gel são considerados materiais tixotrópicos, pois
mostram forma estável em repouso e se tornam fluidos quando agitados.
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TIPOS:
Argilas em bolas (Ball Clay):
São argilas muito plásticas, de granulometria inferior a 1 mm.
São compostas basicamente por caulinitas associada a quartzo e hidromica.
São argilas secundárias muito plásticas, de cor azulada ou negra, apresenta alto grau de contração tanto na secagem quanto na queima.
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PROPRIEDADES:
Granulometria:
É uma das características mais importantes, pois exercem influência em muitas outras propriedades. As argilas possuem
grãos inferiores a 2 mm .
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PROPRIEDADES:
Plasticidade:
É a capacidade de uma massa de argila e água mudar de forma sem que ocorra a ruptura da massa. Esta propriedade
varia com o teor de água .
A argila seca não possui plasticidade, porém conforme o teor de água vai aumentando, a plasticidade aumenta, até um certo limite. Ultrapassado esse limite, a argila perde a plasticidade, tornando-se um líquido viscoso.
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PROPRIEDADES:
Retração:
Durante o processo de secagem da argila, devido à perda de água, ocorre a retração da peça.
A retração é proporcional ao teor de umidade e ao teor de finos.
Inicialmente a retração é acentuada, até a peça atingir a umidade crítica. Este efeito pode provocar a deformação ou até a fissuração das peça.
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PROPRIEDADES:
Porosidade:
É a relação entre o volume de poros e o volume total aparente da peça. Quando existem grão mais grossos, a argila tem menos poros e mais permeabilidade; quando os grãos são mais finos ocorre o inverso. Por isto uma peça deve ter quantidades ideais de grãos grossos e finos para proporcionar um melhor empacotamento dos grãos.
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PROPRIEDADES:
Comportamento ao calor:
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oC a 150
oC – perda de água capilar e de amassamento.
150
oC a 600
oC – perda de água adsorvida. A argila endurece (transformações físicas).
A partir de 600
oC – alterações químicas:
• desidratação química – água de constituição é expulsa e matérias orgânicas são queimadas
• oxidação – carbonetos são queimados e se transformam em óxidos 950
oC – vitrificação.
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UTILIZAÇÃO:
Para se ter argila de melhor qualidade, deve-se desprezar a parte mais superficial da camada. Quando se chegar à argila pura, ela será bem lisa e “ escorregadia ” quando molhada.
Esta é a argila que deve ser usada.
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UTILIZAÇÃO:
Um cuidado que se deve ter é extrair a argila algum tempo antes de ser usada.
O quanto mais tarde, melhor (dias, semanas ou até meses).
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UTILIZAÇÃO:
Quando for usar a argila, o ideal é fazer cortes verticais no morro e ir tirando das pontas para o centro do morro. Quanto mais envelhecida for argila, melhor vai ser a sua qualidade.
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UTILIZAÇÃO:
Os objetos cerâmicos podem ser produzidos através da mistura de duas ou mais argilas que misturadas irão adquirir uma característica própria e formarão o que chamamos de massa cerâmica .
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UTILIZAÇÃO:
PORCELANAS - Produzidas com argilas brancas, com 30 a 65% de caulim; 20% a 40% de feldspato e com 15 a 25% de quartzo. Há variações quando se fala de porcelanas especiais como as produzidas
por exemplo pela
Manufatura Nacional de Sèvres, na França.
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Caulim ou caulino é um minério composto
de silicatos hidratados de alumínio, como a caulinita e
a haloisita, e apresenta características especiais que permitem
sua utilização na fabricação de papel, cerâmica, tintas, etc...
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UTILIZAÇÃO:
PORCELANA DE OSSOS - (Bone China) Pasta dura e translúcida, branca e fina, composta basicamente de ossos calcinados (fosfato de cálcio), que atua como fundente.
Na sua composição entram aproximadamente uns 50% de ossos calcinados, uns 25% de feldspato e outros 25% de caulim.
A temperatura para queima está entre 1200 e 1250°C.
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UTILIZAÇÃO:
LOUÇA - Granito, Pó de pedra, Maiólica ou Faiança, são denominações especiais que caracterizam determinadas produções. A massa da louça é menos rica em caulim do que a porcelana e é associada a argilas mais plásticas. São massas porosas de coloração branca ou marfim e precisam de posterior vitrificação.
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UTILIZAÇÃO:
GRÉS - Massa que queima alto como a porcelana e também de grande dureza. Em sua composição não entram argilas tão brancas ou puras como na porcelana o que apresenta possibilidades de coloração avermelhada, branca, cinza, preto, etc...
Depois de queimadas são impermeáveis, vitrificadas e opacas. A temperatura de queima vai de 1150°C a 1300°C.
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UTILIZAÇÃO:
TERRACOTA ou ARGILA VERMELHA - Popularmente conhecida como barro. De grande plasticidade e em sua composição entram uma ou mais variedades de argilas. Produzidas sem tanta preocupação com seu estado de pureza, quando queimadas no máximo até 1100°C adquirem colorações que vão do creme aos tons avermelhados, o que mostra o maior ou menor grau da porcentagem de óxido de ferro. Formadas por argilas ferruginosas.
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UTILIZAÇÃO:
MASSAS REFRATÁRIAS - Possuem um ponto de fusão muito alto, além de 1600°C. Podem suportar vários choques térmicos e em sua composição não deve haver ferro. São massas argilosas misturadas com chamote de argilas petrificadas, que foram trituradas e queimadas.
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