PREPARAÇÃO DA MATÉRIA PRIMA

Texto

(1)

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

(2)

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.br

Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental

CERÂMICA VERMELHA

PRODUÇÃO BRASILEIRA

Impacto no mercado:

Fonte: www.anicer.com.br

Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental

4

(3)

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

(4)

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

(5)

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

13

(6)

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

(7)

Extrusão

Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental

CERÂMICA VERMELHA

Extrusão

Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental

CERÂMICA VERMELHA

Extrusão

Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental

19

(8)

Extrusão

Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental

CERÂMICA VERMELHA

CERÂMICA VERMELHA

Extrusão

Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental

22

(9)

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

(10)

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

(11)

Queima

Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental

CERÂMICA VERMELHA

Queima

Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental

CERÂMICA VERMELHA

Queima

Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental

31

(12)

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

(13)

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

37

(14)

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

40

(15)

CLASSIFICAÇÃO TELHAS

Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental

Telhas planas (Francesas)

Peso: ± 2kg

Utiliza

ç

ão: 15 por m

2

Resistência 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

43

(16)

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

46

(17)

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

(18)

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

52

(19)

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

55

(20)

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

58

(21)

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

61

(22)

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

(23)

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

(24)

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

(25)

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

(26)

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

(27)

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

79

(28)

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

82

(29)

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

(30)

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 Movimentação

Queima

ENERGIA TÉRMICA

Preparação de Matérias Primas

Secagem Queima

Principal consumidora de energia

50%

do total

Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental

88

(31)

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

(32)

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

CERÂMICA VERMELHA

Inovações

O tijolo ecológico é um módulo

com texturas e medidas regulares

que proporcionam um acabamento

bem definido, por isso as correções

comum no assentamento são

mínimas reduzindo

o tempo da obra

O tijolo ecológico tem um formato

inovador

auto-encaixavel

94

(33)

Inovações

Facilidade da matéria-prima;

Menos custo;

Facilidade de produção;

Sustentabilidade;

São tijolos feitos a

partir do

solo-cimento

(Mistura de solo

homogênea, cimento

e água).

CERÂMICA VERMELHA

Inovações

CERÂMICA VERMELHA

Inovações

97

(34)

Inovações

Composição:

Os tijolos ecológicos são feitos da mistura

de

88% e saibro

e

12% de cimento

(6 sacos de

cimento/milheiro), feitos em prensa hidráulica e curados

com água (não precisa ser queimado igual ao tijolo 6

furo),

evitando uma queima de 6 árvores por

milheiro,

sendo uma alternativa ao tijolo comum, evitando

que polua a atmosfera e aumente o desmatamento

Porque é ecológico?

CERÂMICA VERMELHA

Sem eira nem beira ...

CERÂMICA VERMELHA

Arte by Andrey Zignnatto

100

(35)

Curiosidades

CERÂMICA VERMELHA

Curiosidades

CERÂMICA VERMELHA

Curiosidades

103

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Imagem

Referências