7-Materiais Cerâmicos

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José Carvalho

Jcm_carvalho@ipcb.pt Ano Lectivo de 2011/2012

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

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1. Generalidades 2. Argilas

3. Classificação do material cerâmico 4. Propriedades do material cerâmico 5. Processo de Fabrico

6. Tipos de produtos cerâmicos 7. Defeitos dos produtos cerâmicos 8. O Tijolo

9. A Telha

10. Normalização

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

Materiais Cerâmicos 1. Generalidades

2. Argilas

9. A Telha

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Materiais Cerâmicos

Generalidades

A indústria cerâmica é das mais antigas.

A palavra "CERÂMICA" deriva do termo grego “KERAMIKE”, ainda derivação de “KERAMOS” que significa argila.

Os materiais cerâmicos de revestimento continuam a ser uma componente importante na nossa identidade cultural, constituindo um elevado património em Portugal.

Figura - Mapa das zonas de fabrico em Portugal Continental

Produtos como a cerâmica de pavimentos, de paredes, de coberturas, de colectores de saneamento, são peças basilares de um edifício no mundo da construção.

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5 Generalidades

Os materiais cerâmicos são inorgânicos, não metálicos, formados por elementos metálicos e não metálicos, ligados entre si, obtidos após tratamento térmico em temperaturas elevadas, geralmente.

Em geral são materiais duros e frágeis, com pouca tenacidade, muito baixa ductilidade e bons isolantes térmicos e eléctricos.

Os materiais cerâmicos são fabricados a partir de matérias-primas classificadas em naturais e sintéticas.

o As naturais mais utilizadas industrialmente são: argila, caulino, quartzo, feldspato, filito, talco, calcita, dolomita, magnesita, cromita, bauxito, grafita e zirconita.

o As sintéticas, incluem entre outras alumina (óxido de alumínio) sob diferentes formas (calcinada, electrofundida), carbonato de silício e os mais diversos produtos químicos inorgânicos

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

1. Generalidades

2. Argilas

9. A Telha

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7 Argilas

A matéria prima base de todos os produtos cerâmicos é a argila (silicato de alumínio hidratado – SiO₂.Al₂O.2H₂O), que é usada, preferencialmente, na sua forma mais pura.

Argilas

Puras

Caulinos e argilas plásticas;

Argilas refractárias: caulino, argilas refractárias e argilas altamente aluminosas.

Impuras

Argilas para materiais estruturais: argilas fusíveis ou terra-cotas (também chamadas produtos de barro vermelho);

Argilas para produtos de grés: argilas vitrificáveis. Argilas Gordas

São muito plásticas e, devido à alumina, deformam-se muito mais na cozedura.

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8 Argilas

Propriedades:

Existe uma grande diversidade de argilas, existindo contudo propriedades comuns a todas elas, tais como:

Fluidez e plasticidade: absorvem cerca de 50 a 70% do seu peso em água, tornando-se plásticas. Podemos então dar-lhes as formas desejados sem que ocorra fissuração;

Contracção: retracção de 5 a 20% do seu volume durante a secagem.

Resistência: É a propriedade que a peça tem de manter a forma após secagem e de se tornar mais resistente após a cozedura.

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

3. Classificação do material cerâmico

4. Propriedades do material cerâmico 5. Processo de Fabrico

9. A Telha

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10 Classificação do material cerâmico

Em geral é adoptada a seguinte classificação:

• Cerâmica vermelha: materiais utilizados na construção civil (tijolos, blocos, telha e tubos cerâmicos/manilhas) e também argila expandida (agregado leve), utensílios domésticos e adorno.

• Cerâmica ou Materiais de Revestimento: materiais usados na construção civil para revestimento de paredes, pavimentos e bancadas tais como azulejos, placas ou ladrilhos para pisos.

• Cerâmica branca: loiça sanitária, loiça de mesa; isoladores eléctricos para linhas de transmissão e de distribuição; utensílios doméstico e adornos; cerâmica técnica para diversos fins.

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11 Classificação do material cerâmico

Em geral é adoptada a seguinte classificação:

• Cerâmica refractária: este grupo compreende uma gama grande de produtos, que têm como finalidade suportar temperaturas elevadas, esforços mecânicos, ataques químicos, variações bruscas de temperatura e outras solicitações.

• Cerâmica de alta tecnologia/cerâmica avançada: como alguns exemplos, podemos citar: naves espaciais, satélites, centrais nucleares, implantes em seres humanos, aparelhos de som e de vídeo, suporte de catalisadores para automóveis, sensores (humidade, gases e outros), ferramentas de corte, etc.

• Abrasivos: Entre os produtos mais conhecidos podemos citar o óxido de alumínio electrofundido.

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

3. Classificação do material cerâmico

4. Propriedades do material cerâmico

5. Processo de Fabrico

9. A Telha

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13 Propriedades do material cerâmico

Absorção de água:

A absorção de água depende da compacidade das peças, da sua constituição inicial, etc.

Resistência mecânica:

Dependente da quantidade de água usada na moldagem.

Quanto mais homogénea, fina e cerrada a granulometria, bem como melhor a cozedura, maior a resistência da cerâmica.

Geralmente as resistências à compressão são cerca de 5 a 10 vezes superiores às resistências à tracção.

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14 Propriedades do material cerâmico

Resistência à fractura e à fadiga:

Em geral a resistência à fractura dos cerâmicos é baixa a moderada. Têm intrinsecamente uma baixa tenacidade.

A fractura por fadiga é rara nos materiais cerâmicos. Resistência térmica e química:

A maioria dos materiais cerâmicos são bons isoladores térmicos.

São materiais que resistem à acção de ambientes quentes, tanto líquidos como gasosos.

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

3. Classificação do material cerâmico 4. Propriedades do material cerâmico

5. Processo de Fabrico

9. A Telha

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16 Processo de Fabrico

1. Exploração da matéria prima;

2. Apodrecimento, a fim de se retirar a matéria orgânica;

3. Mistura e homogeneização: adiciona-se água + correctivos;

4. Moldagem: nas prensas e fieiras, mesmo que a homogeneização tenha sido por via húmida há que juntar água;

5. Secagem: a perda de água deve ser lenta, para que não aconteça uma retracção brusca e consequente fissuração;

6. Cozedura: para aumentar a resistência;

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

6. Tipos de produtos cerâmicos

7. Defeitos dos produtos cerâmicos 8. O Tijolo

9. A Telha

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Produtos porosos: compreendem todos os produtos cerâmicos que possuem uma porosidade aberta e portanto absorvem água. São macios, riscam-se facilmente, bafejados cheiram a barro.

Como produtos porosos podemos citar os produtos de barro vermelho cozido (telhas; tijolos; ladrilhos e mosaico), os

produtos refractários (como seja tijolo para revestimento de chaminés).

Produtos não porosos: são aqueles cuja a porosidade é nula, não sendo facilmente riscados.

Podemos citar o grés cerâmico (tubos e mosaicos), os produtos sanitários e as porcelanas.

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

6. Tipos de produtos cerâmicos

7. Defeitos dos produtos cerâmicos

8. O Tijolo 9. A Telha

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Defeitos dos produtos cerâmicos

Produtos porosos:

o Eflorescências (sais); o Roturas (cal);

o Explosões (excesso de água);

o Coração negro (redutores actuam em Fe₂O₃, retirando oxigénio).

Produtos não porosos:

o Desvios da porosidade aberta;

o Deformações (variação dimensional: enchimento dos moldes, humidade, temperatura na secção transversal do forno);

o Eflorescências (sulfatos); o Roturas (cal);

o Laminações (prensagem defeituosa, pó muito seco); o Fragilidade.

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

6. Tipos de produtos cerâmicos 7. Defeitos dos produtos cerâmicos

8. O Tijolo

9. A Telha

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22 O Tijolo

Modo de obtenção do tijolo:

Matéria prima: duas partes de areia siliciosa e uma de caulinite, aparecem produtos ainda como saibros, calcários (0% a 20%) e óxido de ferro (5% a 10%). 1) A pasta é executada a seco e por via plástica, adicionando-se uma pequena

quantidade de água durante a fase de moagem, a fim de facilitar a desagregação dos constituintes argilosos.

2) A moldagem é feita por extrusão que consiste em movimentar e comprimir a pasta plástica de modo a que ela saia através de um orifício da forma desejada que recebe o nome de fieira ou “boquilha”.

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23 O Tijolo

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24 O Tijolo

Classificação do tijolo:

TIJOLO MACIÇO – Tijolo cujo volume de argila cozida não é inferior a 85% do seu volume total aparente.

TIJOLO FURADO – Tijolo com furos ou canais de qualquer forma e dimensões, paralelos ás suas maiores arestas, e tais que a sua área não é inferior a 30% da área da face correspondente nem superior a 75% da mesma área.

TIJOLO PERFURADO – Tijolo com furos perpendiculares ao seu leito e tais que a sua área não é inferior a 15% da área da face correspondente nem superior a 50% da mesma área.

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25 O Tijolo

Dimensões:

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26 O Tijolo

Dimensões:

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27 O Tijolo

Características gerais:

o Marca do fabricante em relevo ou depressão, facilmente identificável; o O tijolo deve apresentar-se bem conformado e cozido;

o Isento de inclusões que possam prejudicar a sua aparência e resistência, como seja nódulos de cal viva;

o Isento de defeitos como sejam: laminações, fendas, esfoliações, saliências e reentrâncias anormais.

o A cor do tijolo deve ser uniforme o que indica que este foi bem cozido.

o A textura uniforme sem defeitos ou inclusões assim como não deve apresentar vitrificações, pois esta dá má aderência às argamassas.

o Manuseamento do tijolo tanto na carga como descarga deve ser efectuado com cuidado.

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28 O Tijolo

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29 O Tijolo

Principais propriedades a verificar:

As características principais a verificar num tijolo são, as eflorescências, a resistência mecânica, a aparência e a durabilidade.

Eflorescências: As eflorescências são manchas brancas que aparecem na

superfície do tijolo.

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30 O Tijolo

Principais propriedades a verificar:

Aparência: Os tijolos devem ser bem conformados, isentos de saliências ou

reentrâncias anormais, rachas e fissuras, não devem possuir inclusões calcárias e devem ter um toque sonoro quando repercutidos com uma peça metálica.

Durabilidade: Os tijolos de revestimento, por ficarem aparentes na construção,

devem ser duráveis quando expostos às condições atmosféricas e essa resistência deve ser adequada à severidade do ambiente local.

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31 O Tijolo

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32 O Tijolo

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

9. A Telha

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34 A Telha

A telha cerâmica enquadra-se em qualquer paisagem conferindo às construções uma beleza à prova do tempo, conseguindo adaptar-se tão bem na arquitectura urbana contemporânea, como na rural.

Tipos comerciais de telha portuguesa

Encontram-se no mercado numerosas variações de cor e de texturas dentro de um mesmo formato de telha; no entanto, dentro do leque das telhas cerâmicas comercializadas em Portugal, em função da sua geometria e encaixes, há que distinguir:

Telha Lusa; Telha Marselha; Telha Canudo; Telha Romana; Telha Plana.

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35 A Telha

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36 A Telha

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37 A Telha

Telha lusa (de aba e canudo)

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38 A Telha

Telha lusa (de aba e canudo)

Telha lusa

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39 A Telha

Telha lusa (de aba e canudo): Peças e acessórios

Capa e bica em beirado

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40 A Telha

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41 A Telha

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42 A Telha

Telha marselha (plana com encaixe)

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43 A Telha

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44 A Telha

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45 A Telha

Telha marselha (plana com encaixe): Peças e acessórios

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46 A Telha

Telha marselha (plana com encaixe): Peças e acessórios

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47 A Telha

Telha canudo

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48 A Telha

Telha canudo

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49 A Telha

Telha canudo: - Peças e acessórias

Os remates numa cobertura de telhado realizada com telha canal ou canudo, podem ser efectuados usando os acessórios característicos da telha de aba e canudo.

Podem inclusivamente realizar-se remates de cumeeira com a própria telha de canal ou canudo, tendo assim a função de cume ou telhão.

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50 A Telha

Telha romana (capa e canal)

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51 A Telha

Telha romana (capa e canal)

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52 A Telha

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53 A Telha

Telha plana

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54 A Telha

Telha plana

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55 A Telha

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56 A Telha

Características Gerais: 1. MARCAÇÃO

As telhas devem apresentar a marca do fabricante gravada em relevo ou em depressão e de modo facilmente identificável.

2. TIPO

As telhas incluídas no fornecimento devem ser do tipo ou tipos fixados no respectivo contrato.

3. APARÊNCIA

As telhas devem apresentar-se bem moldadas e sem defeitos de fabrico, tais como fissuras ou esfoliações.

4. TOQUE

As telhas, quando levemente percutidas com uma peça metálica, devem acusar boa sonoridade.

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57 A Telha

Características mecânicas: 1. PERMEABILIDADE (NP 495)

Não deve verificar-se gotejamento ao fim da 1ª fase do ensaio nem ao fim das 4 primeiras horas da 2ª fase do ensaio.

2. RESISTÊNCIA AO FRIO (NP 496)

As telhas devem ter comportamento “satisfatório”. 3. RESISTÊNCIA A FLEXÃO (NP 497)

As telhas devem resistir a uma força de rotura igual ou superior a 100 kgf. 4. RESISTÊNCIA DA ORELHA DE ARAMAR (NP 498)

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58 A Telha

Recepção de carácter geral:

o Comprador ou fiscalização da obra verificar se as telhas satisfazem as condições exigidas no que respeita as características gerais (marcação, tipo, aparência e toque);

o Apresentar uniformidade ou com a variedade de coloração estabelecida quando da encomenda,

o Telhas que não satisfaçam as condições poderão ser rejeitadas, devendo o fornecedor substituí-las;

o Os fornecimentos de telha consideram-se repartidos por LOTES de 6000 unidades.

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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

9. A Telha

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60 Normalização

NP 834 - Tijolos de Barro Vermelho. Formatos.

NP 80 - Tijolos de Barro Vermelho. Características e Ensaios. NP 494 - Telhas Cerâmicas. Características e Ensaios.

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José Carvalho

Jcm_carvalho@ipcb.pt Ano Lectivo de 2011/2012