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
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
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 ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Extração
CERÂMICA VERMELHA
Matérias Primas
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Matérias Primas
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
CONFORMAÇÃO
Extrusão
Prensagem
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Extrusão
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental Fonte: MEHTA; MONTEIRO, 2008
CERÂMICA VERMELHA
Extrusão
Extrusão
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Extrusão
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Extrusão
Extrusão
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
CERÂMICA VERMELHA
Extrusão
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
Secagem
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Secagem em estufa
CERÂMICA VERMELHA
Secagem
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Secagem em estufa
CERÂMICA VERMELHA
Queima
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Queima
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Queima
Queima
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Queima
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Vista Geral da Fábrica
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 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
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
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
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
PROPRIEDADES FÍSICAS
Introdução ComportamentoPropriedade/ 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
CERÂMICA VERMELHA
PROPRIEDADES FÍSICAS
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Retração
Defeito da Retração:
Como ela não é uniforme causa
TODOS OS FATORES QUE AUMENTAM A
PLASTICIDADE
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 ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Porosidade
Absorção:
8 a 25%
Absorção:
< 18%
.
Facilita aderência da argamassa
de assentamento e revestimento
CERÂMICA VERMELHA
PROPRIEDADES FÍSICAS
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Textura
.
TEXTURA LISA
Para deixar a água
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
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
Resistência Mecânica
CERÂMICA VERMELHA
Resistência
Mecânica
CERÂMICA VERMELHA
PROPRIEDADES MECÂNICAS
Introdução Propriedade/ 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
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
PROPRIEDADES TÉRMICAS
Introdução ComportamentoPropriedade/ 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.
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
RETRAÇÃO LINEAR
Introdução ComportamentoPropriedade/ 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
CERÂMICA VERMELHA
ANÁLISE GEOMÉTRICA NOMINAL
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
ANÁLISE GEOMÉTRICA REAL
DESVIO EM RELAÇÃO AO ESQUADRO
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
FLECHAS
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Introdução Propriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Os defeitos apresentados após a queima relacionam-se:
Falta de controles adequadas
Controle ineficaz de temperatura
TAXA DE ABSORÇÃO INICIAL
Eflorescência
Descolamento
Mapiação das juntas de argamassa
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Eflorescência
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Eflorescência
Descolamento
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
CERÂMICA VERMELHA
Introdução ComportamentoPropriedade/ Desempenho Impacto Ambiental
Descolamento
CERÂMICA VERMELHA
Mapiação das Juntas de Argamassa
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 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
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.
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
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
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