CERÂMICA VERMELHA
Profa. Dra. Eliana Barreto Monteiro
CERÂMICA VERMELHA
Você Sabia?
Que existem
testes de
recebimento de
tijolos em obras
Qual é a etapa
que causa mais
impacto
ambiental na
fabricação da
cerâmica?
CERÂMICA VERMELHA
Introdução
Impacto Ambiental
Desempenho
Propriedades e Comportamento
11
22
33
44
1
DEFINIÇÃO
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
A cerâmica vermelha ou estrutural é um produto
cerâmico fabricado pelo processo de extrusão e
prensagem, utilizando-se geralmente matérias
primas compostas de argilas e teor variável de 3,5 a
8% de óxido de ferro, elemento que lhe confere a
sua coloração vermelha após a queima.
+
Produtos
Cerâmicos
=
Adquirem
propriedades de
resistência e rigidez
CERÂMICA VERMELHA
PRODUÇÃO BRASILEIRA
das unidades empresariais atuam
no mercado a mais de 5 anos
de empresas operam a mais de
20 anos
Problemas
Identificados:
Baixa qualidade dos processos
e do produto final
Má qualificação e remuneração
de mão de obra
Baixa profissionalização
Fonte: SEBRAE, 1997
63%
1%
Blocos/Tijolos
Telhas
36%
Outros
Produtos
Produtos Fabricados de
Cerâmica Vermelha
Fonte: www.anicer.com.brIntrodução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
PRODUÇÃO BRASILEIRA
Impacto no mercado:
Fonte: www.anicer.com.br
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
4
MATÉRIAS PRIMAS
Produtos cerâmicos provenientes das cerâmicas vermelhas:
Tijolos de alvenaria e furados
Telhas
Ladrilhos de piso
Lajes cerâmicas
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
PROCESSO DE PRODUÇÃO
LLLL
Fonte: Villar, 1988
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
PREPARAÇÃO DA MATÉRIA PRIMA
Extração
A conscientização ambiental nos dias atuais agrega
esforços Para um processo de extração
mais racional das matérias-primas naturais
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
7
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Extração
CERÂMICA VERMELHA
Matérias Primas
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Matérias Primas
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
10
Matérias Primas
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
PREPARAÇÃO DA MATÉRIA PRIMA
Beneficiamento
Deve-se controlar a homogeneização, a umidade e a mistura da massa, bem como
eliminar pedras, raízes, metais e outras impurezas
nocivas ao processo
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental Para fabricação de
telhas O barro deve ser fino e homogêneo
+ impermeável
- deformações
CERÂMICA VERMELHA
PREPARAÇÃO DA MATÉRIA PRIMA
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
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CONFORMAÇÃO
Extrusão
Prensagem
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Extrusão
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental Fonte: MEHTA; MONTEIRO, 2008
CERÂMICA VERMELHA
Extrusão
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
16
Extrusão
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Extrusão
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Extrusão
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
19
Extrusão
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
CERÂMICA VERMELHA
Extrusão
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
22
Prensagem
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Prensagem
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
TRATAMENTO TÉRMICO
A temperatura no início deve ser de
aproximadamente 40
°
C aumentando
até chegar a 100
°
C
A utilização de
fornos rudimentares,
sem flexibilidade
operacional, obriga
a dependencia da
habilidade do
responsável pela
queima
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
25
Secagem
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Secagem em estufa
CERÂMICA VERMELHA
Secagem
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Secagem em estufa
CERÂMICA VERMELHA
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Secagem ao ar livre
28
Queima
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Queima
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Queima
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
31
Queima
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Queima
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Vista Geral da Fábrica
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
34
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Tijolo Maciço
Tijolo Furado ou Oco
Tijolo Aparente
Cobogó
VEDAÇAO
ESTRUTURAL
VEDAÇAO
ESTRUTURAL
ou
CERÂMICA VERMELHA
CLASSIFICAÇÃO TIJOLOS CERÂMICOS
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Conceito:
apresenta furos prismáticos e/ou cilíndricos
perpendiculares às faces que as contém
Classificação:
vedação:
suportam apenas o peso
próprio e cargas de ocupação
(armários, prateleiras)
estrutural:
compõem o arcabouço
estrutural da edificação.
Dimensões nominais:
(10x10x20)cm a (20x20x40)cm
CERÂMICA VERMELHA
CARACTERÍSTICAS DOS BLOCOS CERÂMICOS
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Fonte: MEHTA; MONTEIRO, 2008
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Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Conceito:
A
presenta forma de paralelepípedo retangular com
todas as faces planas e preenchidas com o material
CLASSIFICAÇÃO TIJOLOS MACIÇO
Uniformidade de cor;
Homogeneidade da massa com cozimento uniforme
e completo;
Regularidade de forma e igualdade de dimensões;
Arestas vivas e centros resistentes;
CERÂMICA VERMELHA
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Conceito:
CLASSIFICAÇÃO REFRATÁRIO
“Este grupo compreende uma diversidade de produtos, que têm como
finalidade suportar
temperaturas elevadas
nas condições específicas de
processo e de operação dos equipamentos industriais, que em geral
envolvem esforços mecânicos, ataques químicos, variações bruscas de
temperatura e outras solicitações. Para suportar estas solicitações e em
função da natureza das mesmas, foram desenvolvidos inúmeros tipos de
produtos, a partir de diferentes matérias-primas ou mistura destas”.
Fonte: Associação Brasileira de Cerâmica
CERÂMICA VERMELHA
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CLASSIFICAÇÃO REFRATÁRIO
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CLASSIFICAÇÃO TELHAS
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Telhas planas (Francesas)
Peso: ± 2kg
Utiliza
ç
ão: 15 por m
2Resistência 1
Categoria: 85 kg
2
Categoria: 70 kg
Espessura: 1 a 3 cm
Telhas curvas (Canal)
Peso: ± 1,8 kg
Simples ou com encaixe
CERÂMICA VERMELHA
CARACTERÍSTICAS DAS TELHAS
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Fonte: MEHTA; MONTEIRO, 2008
CERÂMICA VERMELHA
CLASSIFICAÇÃO TELHAS
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Telha Francesa
Telha Americana
Telha Romana
Telha Portuguesa
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HISTÓRICO
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Inicialmente as telhas eram conformadas
manualmente com mão-de-obra escrava,
onde estes as moldavam nas suas pernas.
Tal registro pode ser constatado através de
antigas peças que apresentam a forma da
estrutura óssea humana.
CERÂMICA VERMELHA
UTILIZAÇÃO
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
UTILIZAÇÃO
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
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PROPRIEDADES FÍSICAS
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Plasticidade
Argilas Finas
Alto grau de compactação, os canais internos
são reduzidos dificultando a eliminação da água
na secagem
Aumenta umidade no interior do produto
Retrações Diferenciais
Deformações
CERÂMICA VERMELHA
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
PROPRIEDADES FÍSICAS
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Retração
Num bloco de argila, inicialmente, a velocidade de evaporação de água
é igual. Depois a velocidade de evaporação vai diminuindo, porque as
camadas externas, ao secarem, vão recebendo água das camadas
internas por capilaridade. A quantidade de água das camadas internas
vão diminuindo, então
o lugar antes ocupado pela água fica vazio e
o conjunto se retrai
•
Grau de umidade
•
Composição da argila
49
PROPRIEDADES FÍSICAS
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Retração
Defeito da Retração:
Como ela não é uniforme causa
TODOS OS FATORES QUE AUMENTAM A
PLASTICIDADE
AUMENTAM A
RETRAÇÃO
CERÂMICA VERMELHA
PROPRIEDADES FÍSICAS
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Porosidade
VOLUME POROS
VOLUME TOTAL
Quanto maior a porosidade:
Maior absorção água
Menor condutividade Térmica
Menor resistência a abrasão
Menor resistência mecânica
CERÂMICA VERMELHA
PROPRIEDADES FÍSICAS
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Porosidade
Absorção:
8 a 25%
Absorção:
< 18%
.
Facilita aderência da argamassa
de assentamento e revestimento
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PROPRIEDADES FÍSICAS
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Textura
.
TEXTURA LISA
Para deixar a água
escorregar
Diminuir a proliferação
de musgos
CERÂMICA VERMELHA
PROPRIEDADES MECÂNICAS
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Principal desvantagem RUPTURA FRÁGIL
Devido a falta de
mobilidade dos
átomos
Diminuição da Resistência Mecânica = Propagação de Trincas
decorrente de Esforços Cíclicos
Resistência Mecânica
CERÂMICA VERMELHA
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental Fonte: http://www.engenhariacivil.com
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PROPRIEDADES MECÂNICAS
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Resistência Mecânica
Ensaio realizado após 24h
de imersão em água,
para se levar em
consideração o efeito da
umidade nas paredes.
pouca
resistência
Indica a capacidade da placa cerâmica em
suportar esforços exercidos por cargas.
CERÂMICA VERMELHA
Imersão em àgua por 24 horas
CERÂMICA VERMELHA
Resistência Mecânica
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Resistência
Mecânica
CERÂMICA VERMELHA
PROPRIEDADES MECÂNICAS
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Dureza
Na Cerâmica Vermelha a resistência ao risco é de interesse
nas peças submetidas à abrasão superficial
Abrasão Superficial - O desgaste pode ser
causado pelo tráfego no local bem como o
impacto e atrito causados pelo arrasto de
objetos soltos
CERÂMICA VERMELHA
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
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PROPRIEDADES TÉRMICAS
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Condutividade Térmica
A Cerâmica Vermelha tem um coeficiente de condutividade térmica
baixo
>
POROSIDADE
<
CONDUTIVIDADE TÉRMICA
A Transferência de calor através dos poros é lenta e ineficiente
CERÂMICA VERMELHA
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
PROPRIEDADES TÉRMICAS
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Os materiais cerâmicos que precisam ser submetidos a mudanças de
temperatura devem possuir coeficientes de expansão térmica pequenos
de outra forma podem experimentar:
Dilatação Térmica
A dilatação térmica do tijolo é menor do que a do concreto.
64
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
https://www.masterhousesolucoes.com.br
CERÂMICA VERMELHA
UMIDADE DE MOLDAGEM
Umidade de moldagem é a água necessária para a moldagem
da argila que varia com o tipo de argila e a peça a ser produzida.
Diretamente relacionada:
POROSIDADE
RETRAÇÃO POR
SECAGEM
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
RETRAÇÃO LINEAR
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
A retração ocorre:
Secagem
Queima
Sua principal interferência no desempenho das peças cerâmicas
Está relacionada a
problemas dimensionais
Uniformidade: do peso e
medidas deve ser
verificado no recebimento
do lote
Por que é importante a uniformidade do tamanho?
Por causa da espessura da argamassa nas
juntas que diminui a resistência da parede.
Nos tijolos para não aumentar o consumo de
argamassa
Espessura mínima da
Parede 7 cm
67
ANÁLISE GEOMÉTRICA NOMINAL
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
ANÁLISE GEOMÉTRICA REAL
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
DESVIO EM RELAÇÃO AO ESQUADRO
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
70
FLECHAS
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Os defeitos apresentados após a queima relacionam-se:
Falta de controles adequadas
Controle ineficaz de temperatura
Falta de qualificação da mão de obra
CERÂMICA VERMELHA
TAXA DE ABSORÇÃO INICIAL
Eflorescência
Descolamento
Mapiação das juntas de argamassa
Expansão por umidade (EPU)
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
73
Eflorescência
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Eflorescência
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental Fonte: Construliga, 2017
CERÂMICA VERMELHA
Descolamento
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
76
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Descolamento
CERÂMICA VERMELHA
Mapiação das Juntas de Argamassa
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO
Em 1997 foi publicado um artigo no
Diário de Pernambuco
atribuindo os danos
Estruturais com ruptura das alvenarias do Edifício Aquarela, a
EPU
(Expansão por Umidade).
Os tijolos do embasamento
perderam a
Resistência a compressão
, em aproximadamente 20%, em virtude da ação da
EPU. Após análise dos dados relativos à variação do comportamento
mecânico de produtos de cerâmica vermelha (tijolos furados) em função
das condições do ensaio de EPU, conclui-se que os valores obtidos para
a tensão de ruptura à flexão nas amostras que houve um decréscimo
considerável na sua resistência mecânica com a severidade das condições
de ensaio, o que provavelmente evidencia a
causa de danos estruturais
em construções de alvenaria estrutural em regiões de lençol
freático elevado e ou potencialmente alagáveis
.
(Campos; Macedo; Ferreira, 1999).
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
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Tijolos de Embasamento
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Expansão por Umidade (EPU)
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Menos deformações
Mais compactas
Mais leves
Mais impermeáveis
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Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Ausência de fissuras, esfoliações, quebras ou rebarbas
que prejudiquem o perfeito acoplamento entre as
telhas;
Queima adequada e uniforme;
Peso reduzido;
Pouca absorção de água e impermeabilidade;
Regularidade de forma, dimensões e coloração;
Superfície sem rugosidade;
Baixa porosidade;
CERÂMICA VERMELHA
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental MELHOR
QUALIDADE
Boa aparência
Uniformidade na cor
Maior resistência a abrasão
Maior uniformidade de tamanho
Menor absorção (10 a 15%)
Coloração: com fabricação normal e o corante deve ser mineral
CERÂMICA VERMELHA
RESISTÊNCIA AO ATAQUE QUÍMICO
Resistência ao ataque químico é importante para
pisos cerâmicos
visto que pode estar
exposto ao ataque de substancias ácidas.
Com a incorporação de resíduos nos materiais
cerâmicos, fatores como
lixiviação e solubilização
passam a ter grande importância
na resistência ao ataque químico da
cerâmica vermelha.
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
85
Lixiviação
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
EXTRAÇÃO DA ARGILA
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Principais alterações ambientais decorrentes da exploração da argila:
•Desmatamento
•Perda de solo vegetal
•Desequilíbrio do fluxo hidráulico
•Assoreamento
•Formação de grandes lagoas
•Inviabilização do uso futuro do solo
•Danos à flora e à fauna
CERÂMICA VERMELHA
CONSUMO DE ENERGIA
ENERGIA ELÉTRICA
Moagem MovimentaçãoQueima
ENERGIA TÉRMICA
Preparação de Matérias PrimasSecagem Queima
Principal consumidora de energia
50%
do total
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
88
CONSUMO DE ENERGIA
A
lenha e seus derivados
ainda é a principal matriz energética
do setor.
Combustível mais utilizado:
LENHA
PÓ DE SERRA (Beneficiamento da madeira)
25% das cerâmicas se utilizam de lenha reflorestada
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
CONSUMO DE ÁGUA
A água é fundamental para a industria da
cerâmica vermelha uma vez que é indispensável
para a produção. O consumo de água também varia
em função do produto e do sistema de moldagem.
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
EMISSÃO DE GASES
A emissão de gases está relacionada com:
O Tipo de combustível
Matérias Primas
Alguns sistemas de diminuição da emissão gases
vem sendo utilizados na indústria cerâmica,
contudo isto ainda não é uma realidade vigente
na industria da
cerâmica vermelha
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
91
RESÍDUOS SÓLIDOS
A indústria de cerâmica vermelha gera refugos após a queima e
são tratados como resíduos, mas se constituem em
materiais de alto conteúdo energético e matéria prima de qualidade
Aproveitamento:
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
INCORPORAÇÃO DE RESÍDUOS NA CERÂMICA VERMELHA
A necessidade de reciclar, ou reaproveitar rejeitos
e resíduos gerados pela sociedade é de fundamental
importância como forma de recuperar matéria e energia,
preservando recursos naturais e oferecendo menor degradação
ao meio ambiente. Muitos estudos vêm sendo desenvolvidos
no sentido de valorizar
lodos e resíduos
provenientes de
diferentes naturezas, utilizando-os com
matéria-prima
para produção de um material utilizável
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental