Materiais de Construção II - Cerâmicos, Vidros e Abrasivos: Resumo Completo

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS Materiais de Construcão ll Materiais Cerâmicos Vidros Produtos à base de argilas Refratários Abrasivos Cimentos Cerâmicas Avançadas Vidros Vitrocerâmicas Cerâmica Vermelha ou Estrutural Cerâmica Branca revestimentos louça sanitária e de mesa Sílicoaluminosos Sílica Básicos Especiais Incluem os cerâmicos à base de Silicatos ÓxidosCarbonetos e Nitretos Em geral com a mesma composicão dos cristalinos diferindo no Formados inicialmente como amorfos e tratados termicamente processamento CERÂMICOS CRISTALINOS DE SILICATOS Composicão em peso Al2O3 MgO CaO Outro SiO2 Al2O3 K2O S Sílica refractária 96 4 Tijolo 5070 4525 5refractário Mulita refractária 28 72 Porcelana 6 1eléctrica 61 32 Porcelana 5 30 1steatite 64 Cimento 25 9 64 2Portland Os cerâmicos cristalinos à base de Silicatos não são usados como materiais estruturais não são considerados cerâmicos avançados CERÂMICOS CRISTALINOS SEM SILICATOS Nome comum Comp Utilização Aluminaalumina refractária Al2O3 Isolamento térmico e eléctrico Magnesiamagnesia MgO Resistência ao desgaste refractária Spinel MgOAl2O3 Idem Óxido de Crómio Cr2O3 Revestimentos para resist ao desgaste Dióxido de urânio UO2 Combustível em reactores nucleares Zircónia parcial estabilizada ZrO2 Isolamento térmico estabcom 10CaO Titanato de Bário BaTiO3 Componentes electrónicos Ferrite de Níquel Nome comum Comp Utilização Carboneto de Silício SiC AbrasivoS Nitreto de Silício Si3N4 Resistência ao desgaste Carboneto de Titânio TiC Resistência ao desgaste Carboneto de Tântalo TaC Resistência ao desgaste Carboneto de Tungsténio WC Ferramentas de corte Carboneto de Boro B4C Abrasivos Nitreto de Boro BN Isolamento VIDROS CERÂMICOS AMORFOS SiO2 B2O3 Al2O3 Na2O CaO MgO K2O ZnO PbO Utilização Sílica vítrea 100 Vidro alta pureza Borosilicato 76 13 4 5 1 Vidro p química Vidro janelas 72 1 14 8 4 Vidro conten 73 2 14 10 Fibra vidro E 54 8 15 22 Fibras p compósitos Verniz 60 16 7 11 6 Enamel 34 3 4 17 42 Revestimento p metais Resistência mecânica aumenta quando o produto é aquecido em altas temperaturasreações termoquímicas Alta dureza Alta Fragibilidade Estrutura cristalina complexa Elevado ponto de fusão Bom isolante térmico e elétrico Matéria prima de custo relativamente baixo Materiais cerâmicos são geralmente uma combinação de elementos metálicos e não metálicosformam óxidosnitretos e carbetos Geralmente a ligacão predominante é iônica São mais resistêntes à altas temperaturas devido ao elvado PF e à ambientes severos que metais e polímeros Em geral são leves 59 60 Cor Nd Pm Sm Eu 64 Gd 55 Tb m こ 67 Eo 68 EJ Trn 70 71 Yb La 50 9 92 Th Pa 93 Np 94 P1 95 Am 95 Cx 97 3k 98 95 Es 00 3 101 Md 102 103 No Lw Os cerâmicos são constituídos de metais e nãometais A LIGAÇÃO IÔNICA E AS ESTRUTURAS CRISTALINAS DAS CERÂMICAS Formase com átomos de diferentes eletronegatividades um alta e outro baixa Os elétrons de valência são transferidosentre átomos produzindo íons A ligação iônica não é direcional a atração é mútua A ligacão é forte por isso o PF dos materiais com esse tipo de ligacão é geralmente alto Como conseqüência da ligação ser predominantemente iônica a estrutura cristalina das cerâmicas são compostas por íons carregados eletricamente CÁTIONS E ÂNIONS LIGAÇÃO IÔNICA As forcas atrativas eletrostáticas entre os átomos é nãodirecional os átomos num material iônico arranjamse de forma que todos os íons positivos têm como vizinho mais próximo íons negativossendo as forças atrativas igual em todas as direcões A magnitude da forca obedece a Lei de Coulomb Positive Cation Negative Anion A extrema fragilidade e dureza dos cerâmicos vem da natureza das suas ligações atómicas ionicas ou covalentes ExemploO óxido de Silício SiO2 pode ter três formas cristalinas distintas quartzocristobalitee tridimite Oxygen atom Silicon atom Densidade23 gcm3 Embora os materiais cerâmicos sejam em geral isolantes de calor e eletricidadehá uma classe de materiais cerâmicos que são supercondutores A dilatação térmica é baixa comparada com metais e polímeros Apresentam baixa resistência ao choque São duros e frágeis em relação à tracão 17 kgfmm2 São resistentes em relação à compressão O módulo de elasticidade é alto45500kgfmm2 aco20000 kgfmm2 Têm alta dureza e alta resistência ao desgaste Tensão x Deformacão Limite de resistência à tracão Limite de escoamento Deformacao bdwogsuar bdwogsuar Deformação T e n s ã o Limite de escoamento Início da formação do pescoço Deformação A deformação é confinada ao pescoco Tensão x Deformacão L Limite de Alongamento na Polímero à tracão escoamento fratura MPa MPa Polietileno baixa 83314 90145 100650 densidade Polietileno alta 221310 262331 101200 densidade PMMA 483724 538731 2055 Náilon 759945 448828 15300 PVC 407517 407448 4080 PTFE 207345 200400 Metais 4100 600 100 Técnicas de fabricação de cerâmicas Processos de fabricação de vidros Processos de fabricação de materiais cerâmicos particulados Processo de fabricação de cimentos Prensagem Sopro Laminação Conformação de fibras Prensagem de pó Conformação hidroplástica Colagem de barbotina Colagem em fita A quente Uniaxial Isostática Secagem Queima VIDRO FLOAT Fusão Conformação ou moldagem Recozimento Acabamento FABRICAÇÃO CONFORMAÇÃO ou MOLDAGEM Vidro sopradosopro simples FABRICAÇÃO CONFORMAÇÃO ou MOLDAGEM Vidro sopradoduplo sopro 1 FABRICAÇÃO CONFORMAÇÃO ou MOLDAGEM Moldagem por centrifugação IMPORTANT NOTICE THE EWC TEXAS INSTRUMENTS CALIBRATION PROCEDURES MOTION MECHANICAL ELECTRICAL AND PRESSURE ARE NOW BASED ON THE IEEE STANDARD 27711 989 IEEE 60FOR ELECTRONIC INSTRUMENT CALIBRATION THE OPTION 1 AND OPTION 2 PROCEDURES ALLOW FOR THE USE OF A NEW CALIBRATION CONSTANT THAT PROVIDES GREATER ACCURACY FOR INSTRUMENT CALIBRATION INSTRUMENTS CAN BE ADJUSTED TO THIS NEW CALIBRATION STANDARD OR CONTINUE TO USE THE EXISTING STANDARDS BASED ON IEEE 1481987 IT IS STRONGLY RECOMMENDED THAT ALL TECHNICIANS AND ENGINEERS REVIEW THE NEW CALIBRATION CONSTANT AND PROCEDURES TO ENSURE COMPLIANCE WITH THE LATEST INDUSTRY STANDARDS FOR ADDITIONAL INFORMATION CONTACT THE CALIBRATION DEPARTMENT AT EWC TEXAS OR REFER TO THE IEEE STANDARD 27711989 DOCUMENTATION FABRICAÇÃO CONFORMAÇÃO ou MOLDAGEM Moldagem por fundicão Produtoslentes espelhos cristais Arrefecimento controlado para minimizar tensões residuais e evitar fratura Acabamento posterior lapidação e polimento PE EXAM CALIBRATION DECIMAL SCALE OPTION 1 NO CHANGE NOTE TO AVOID RAISING THE CALIBRATION PROCEDURE TO TEN DECIMALS ALL CALIBRATION PROCEDURE SHOULD ACTUALLY BE DONE ON 20 DECIMALS EEAD THAN 10 000000000000000000000 0 IIT000000000000000000098 IT KNOWS 100000000000000000000 100000000000000000000 1 1000000000000000000000 144951139438997398042 145 FABRICAÇÃO CONFORMAÇÃO ou MOLDAGEM Moldagem por compressão 1 3 THE CHANGE IN THE CALIBRATION PROCEDURE WILL HAVE NO EFFECT ON DECISION MAKING FOR PETE IN ANY OF THE ACTUAL WORK DONE IN THE EWA LABS OPTION 2 ADJUST CALIBRATION CONSTANT AND USE INCREASED DECIMALS THE INCREASED DECIMALS WILL GIVE MORE CALIBRATION CONSTANT WHICH WILL ALSO MEAN STRICTER ACCURACY SPECIFICATIONS THE EFFECTS ON DECISION MAKING CAN BE SEEN ON PAGE 38 ORIGINAL DEC CONST 6685827551375560 01 CHANGE 13E15 00000000000000023 00000000000000230 0000000000000230 6685827551375560 OPTION 2 6685827551375574 OPTION 1 6685827551375560 THE CHANGE WILL NOT AFFECT NONTITRATING SAMPLES WHETHER THE CHANGE WILL AFFECT TITRATING SAMPLES IS NOT CLEAR AND MUST BE EVALUATED IN EACH INSTANCE OPTION 3 CHANGE CALIBRATION CONSTANT OPTION 3 SHOULD NOT BE USED IT SEEMS THERE IS A NEED FOR SUCH A CHANGE THE CHANGE COULD HAVE SIGNIFICANT EFFECTS ON PETE RESULTS ESPECIALLY TITRATING SAMPLES 6685827551375560 THE GENERAL CONCLUSION IS THAT ALL OPTIONS ARE CONSERVATIVE AND THE PECESSORS WILL NOT AFFECT PETE ADVANCELS IN ANY WAY 6685827551375560 THETA 6685827551375560 6685827551375560 0O0 6685827551375560 FABRICAÇÃO CONFORMAÇÃO ou MOLDAGEM Moldagem por compressão 1 3 Técnicas de fabricação de cerâmicas Processos de fabricação de vidros Prensagem Sopro Laminação Conformação de fibras Processos de fabricação de materiais cerâmicos particulados Processo de fabricação de cimentos Prensagem de pó Conformação hidroplástica Colagem de barbotina Colagem em fita A quente Uniaxial isostática Secagem Queima FABRICAÇÃO CONFORMAÇÃO ou MOLDAGEM Fibras de vidro Métodos de Conformação de Cerâmicas Prensagem Uniaxial Prensagem Isostática Extrusão Torneamento Colagem com barbotina Secas ou semisecas Plásticas Suspensões barbotina Utilizadas em forma de grãos parafabricacão de pecas por prensagem mecânica Empregadas para processamento a partir de extrusãopodendo ser seguido por torneamento ou prensagem Usadas para obtencão de pecas emresinas porosas ou moldes de gesso Extrusão Prensagem Colagem Torneamento neste processoa a prensagem a colagem é realizada a essa técnica costuma ser utilizada após outros massaplástica é alocada em umaextrusora marombaem que é compactada eforçada por um parafusohelicoidal ou pistão através de um orifício com formato específicoCom a coluna extrudada com formato e secão comecaquando a massa granulada com baixo teor de umidadeé colocada em um molde Em seguidaatravés da forca da prensaa massa adquire o formato final do molde partir da insercão dabarbotina em um molde de gessoem um processoque só terminará quando aágua contida na suspensãoseja totalmente absorvidapelo gessoNessa técnica as partículas sólidas seacumulam nas procedimentos de conformaçãorealizada em tornos mecânicos ou manuaispara dar acabamento conformacional às pecas Métodos de Conformacão de Cerâmicas Prensagem simples Pisos azulejos e placas revestimento cerâmico Tijolo macico Prensagem isostática isolador de vela do carro Extrusãotubos e capilares bloco cerâmico tijolo baiano Injeção pequenas peças com formas complexas e rotor de turbinas Colagem de barbotinasanitáriospiasvasosartesanato Torneamentoxícaras e pratos Secagem de Produtos RecémConformados Percent water Na secagem ocorre perda de massa e retração pela remoção gradativa de umidade A peca seca pode passar por uma etapa de acabamento acabamento superficial e montagem das peças por exemplo asas das xícaras aplicação de esmaltes ou vidrados Porosidade As técnicas de fabricação usualmente utilizam matériasprimas em pó Mesmo após a compactação e sinterização ainda podem existir poros ou espaços vazios entre as partículas A porosidade residual tem um efeito negativo sobre as propriedades elásticas e de resistência do material cerâmico E E01 19P 09P2 E módulo de elasticidade do material poroso E0 módulo de elasticidade de material sem porosidade P fração volumétrica da porosidade σ resistência a flexão do material poroso n cte experimental σ0 resistência a flexão do material sem porosidade ISecagemmesmo após os processos de conformação as peças continuam contendo umidade proveniente das etapas de preparação da massa cerâmicaA água residual favorece o acúmulo de tensõesque consequentemente podem causar defeitos e falhas nas peças Portanto a água é removida das peças através de secadores intermitentes ou contínuos em temperaturas que variam desde 50C até 150C 2Queima na etapa de queima as peças são sinterizadas a partir de temperaturas elevadas entre 800C e 1700COs fornos contínuos ou intermitentes operam em três fases aquecimento da temperatura ambiente até a temperatura de queima sinterização e resfriamento até temperaturas inferiores a 200C Esse processo pode levar de minutos até diasdependendo do produto Forno contínuo Hoffmann Forno Caieira Tipo chama invertida ou chama reversível Fornos Abóbada Forno túnel Queima das pecas após secagem As pecas são queimadas geralmente entre 800 e 1400 C A temperatura depende da composicão da peça e das propriedades desejadas para o produto finalDurante a queima ocorre um aumento da densidade e da resistência mecânica devido à combinação de diversos fatores Eliminacão do material orgânico dispersantes ligantes material orgânico residual presente nas argilas T 600 C Decomposição eou formação de novas fases T950 Cde acordo com o diagrama de fases formação de alumina mulita e líquido a partir das argilas pex A fase líquida tornase um vidro no resfriamento Ocorre o fenômeno de sinterização eliminação da porosidade e densificação Sinterizacaoocorre durante a queima O potencial para a sinterização é a diminuicão da quantidade de superficie por unidade de volume O transporte de massa ocorre por difusão Exemplos de Microestruturas de Produtos Cerâmicos 21 1 Tijolo refratárioPodem ser observados entre os grãos a presença de fase vítrea um poro no meio da foto 2 Alumina 98 Al2O3 utilizada como isolante elétrico Os poros na microestrutura podem ser perfeitamente observados 3Alumina densa 997 Al2O3 com grãos finos 4 Peca para uso em alta temperatura e condicão de alta resistência ao desgastemostrando a presenca de uma fase contínua cinza clarocobalto dúctil entre os grãos angulosos e duros cinza escuroWC Esse material é chamado de vídia usada em brocas para cimento e concretopex 23 CERÂMICAS DE ALTA TECNOLOGIA Os processos de fabricação desses materiais podem diferir muito daqueles das cerâmicas tradicionais As matériasprimas são muito mais caras e são geralmente sintéticas e não naturais porque precisam ter qualidade muito maior controle do nível de impurezas e granulometria é crítico As aplicações são baseadas em propriedades muito específicas Elétricas Sensores de temperatura NTC PTC Ferroelétricos capacitorespiezoelétricos Varistores resistores não lineares Dielétricosisolantes Térmicas Químicas Sensores de gases e vapores Magnéticas Ópticas Biológicas 23 A presença de defeitos altera as propriedades do material pex condutividade elétrica Cátion intersticial Interstitial Frenkel Os defeitos do tipo Schottky e Frenkel não alteram a estequiometria do composto Defeito Pontual distortio n of planes Vacancy AutoIntersticial distortion of planes self interstitial Alumina Al2O3 Berília óxido de berilo Magnésia óxido de Mg Zirconia óxido de zircônio Tória óxido de tório SílicaSiO2 IÓXIDO MISTOS são misturas de alumina magnésia e sílica CARACTERÍSTICAS Baixo custo Boas propriedades mecânicas Excelente resitividade elétrica e dielétrica Resistente à acão química Aplicações isoladores elétricosaplicacões aeroespaciais componentes resistentes à abrasão BERÍLIA CARACTERÍSTICAS Apresenta boa condutividade térmica Alta resistência Mecânica Boas propriedades dielétricas É cara e difícil de trabalhar A poeira é tóxica Aplicaçõesgiroscópios transistores resistores MAGNÉSIA CARACTERISTICAS Têm aplicações limitadas porque não é suficientemente resistente e é susceptível ao choque térmicodevido sua elevada dilatação térmica ZIRCÔNIA CARACTERISTICAS Apresentase em várias formas monoclínica estabilizada A zircônica estabilizada apresenta Alta tempratura de fusão 2760C Baixa condutividade térmica Alta resistência à acão química TÓRIA CARACTERÍSTICAS É o material cerâmico mais estável e o de mais alto ponto de fusão3315 Aplicado em reatores nucleares OUTROS TIPOS DE MATERIAIS CERAMICOS CARBONETOS Carboneto de Tungstênio carboneto de silício conhecido como carborundum carbonto de titânio BORETOS Boretos de hafniotântalotóriotitâniozircônio NITRETOS DE BORO E SILÍCIO Os nitretos de boro tem dureza equivalente ao diamante e resiste sem oxidação até 1926 CARBONETO DE SILÍCIO Apresenta elevada condutividade térmica Baixa dilatacão térmica baixo choque térmico É um dos melhores materiais sob o ponto de vista de resitência ao desgaste e à abrasão BORETOS Apresentam alta dureza Elevada relacão resistênciarigidez Resitência à elevadas temperaturas NATURAIS SINTÉTICOS Extraídos da natureza Podem ou não serem submetidos a algum tratamento físico para eliminação de impurezas sem alterar a composicão química e mineralógica Extijolos de adobe argila seca ao sol São todos aqueles submetidos a tratamentos térmicos Calcinacãosinterização ou fusãoreducão Exa maioria dos produtos da construção civil Componentes para alvenaria Componentes para cobertura Componentes para canalizações Produtos para revestimentos Extraídos da natureza Podem ou não serem submetidos a algum Componentes para cobertura Componentes para canalizações Produtos para revestimentos SECUNDÁRIAS Cerâmicas Determinadas pela fusibilidade pela porosidade e pela cor MATERIAIS CERÂMICOS PROPRIEDADES POROSIDADE Depende da natureza dos constituintes da forma tamanho da posição relativa das partículas e do processo de fabricação POROSIDADE ABSORÇÃO DE ÁGUA MASSA ESPECÍFICA APARENTE POROSIDADE CONDUTIBILIDADE TÉRMICA RESISTÊNCIA MECÂNICA São muito resistentes porém frágeis quebramrompem sem escoar não sofrem deformação plástica São bem rígidas e possuem módulo de elasticidade elevado É um material pétreo artificial obtido pela moldagem secagem e cozedura das argilas ou de suas misturas Nos materiais cerâmicos a argila fica aglutinada pelo vidro gerado pelo calor de coccão da argila Cerâmica vermelha Materiais refratários Materiais de revestimento e louca sanitária Fabricação de componentes de cerâmica vermelha Producão de cerâmica vermelha Antes da fase de exploração de uma jazida de argila devese fazer um estudo das características do material e do volume existente Sazonamento consiste na exposição da argila às intempéries para que ocorra a lixiviação dos sais solúveis desagregacão dos torrões etc Produção de cerâmica vermelha Mistura é comum a mistura de dois ou mais tipos de argila para melhorar ou corrigir as características da argila da jazida Homogeneização consiste na mistura das argilas e no amassamento para que ocorra o destorroamento dos grãos maiores e também ocorre um ajuste no teor de umidade da mistura Producão de cerâmica vermelha Moldagem pode ser feita por extrusão ou por prensagem Produção de cerâmica vermelha Moldagem pode ser feita por extrusão ou por prensagem Produção de cerâmica vermelha Moldagem pode ser feita por extrusão ou por prensagem OL DOISTRMA05 74589779000194 F413348 2346 0 23 11 4 T116X67X24cm Producão de cerâmica vermelha Secagem pode ser natural 10 a 30 dias ou artificial até 3 dias SUCISE SPACES WALL SLOT SLOT IN WALL TO STORE MATERIALS LIKE SUGAR Producão de cerâmica vermelha Queimasofre influência da velocidade do aumento da temperatura temperatura máxima tempo sob a temperatura máxima e velocidade de resfriamento SUCISE SPACE INSIDE VIEW Producão de cerâmica vermelha Resfriamento lento e gradual para garantir um bloco cerâmico de maior qualidade No text is visible in this image Producão de cerâmica vermelha Tipos de fornos contínuos e intermitentes no Brasilfornos contínuos Túnel empresas de maior porte Hoffmann oblongo Absorção de água de 15 a 25 Produtos de cerâmica vermelha As propriedades dos tijolos e blocos cerâmicos devem ser compatíveis com as exigências e condições de exposicão da alvenaria por eles constituídadurante as etapas de execução e uso A especificação das propriedades requeridas para um determinado tijolo ou bloco cerâmico deve levar em consideração as características específicas de cada obra Absorção de água de 14 a 22 Produtos de cerâmica vermelha Tijolos macicos Blocos cerâmicos Tijolos macicos Forma paralelepipédica Podem apresentar rebaixos em uma das faces de maior área Dimensões nominais 19x9 x 57 cm ou 19x9x9cm Resistência à compressão 15 a 200 MPa Absorção de água de 15 a 25 Componentes de alvenaria que possui todas as faces plenas de material podendo apresentar rebaixos de fabricação em uma das faces de maior área TIJOLO DE BARRO COZIDO matéria prima é a argila que pode ser comum laminado furado com quatro furoscom seis furoscom oito furosrefratário baiano AZEREDO 2017 Quando fabricado por processo de extrusão é normalmente conhecido como tijolo laminadoaparente ou à vista substituicão à litocerâmica fabricado por processo de prensagem é conhecido como tijolo prensado Tijolo Laminado 21 furos Os furos evitam que esse tijolo devido à sua massa compacta tenha um peso excessivo Recomendase a aplicação desse em alvenaria aparente Em alvenarias destinadas a receber revestimentos não se recomenda a aplicação porque a sua superfície lisa oferece dificuldades à aderência AZEREDO 2017 Tijolo Prensado Exemplos de tijolos macicos Tijolo Cerâmico Maciço Tijolo Cerâmico Macico Rebaixado Tijolo Cerâmico Perfurado Aqueles cujos furos verticais são distribuídos em toda a sua face de assentamentocom porcentagem de vazios menor ou igual a 25 Tijolo Cerâmico de Canto Tijolo Cerâmico Tipo C Também conhecido como tijolo de colunaé aquele que possui ou não furos verticais com as duas faces arredondadas Também conhecido como tijolo de canto é aquele que possui ou não furos verticais com as uma das faces arredondadas Especificado para Alvenaria Estrutural Furos na vertical Tijolo Refratário São produtos de cozimento de argilas refratáriasque resistem sem se vitrificar à altas temperaturas sua resistência a compressão é superior a 100kgFc2 e sua dilatação linear deve ser menor do que 5 São aplicados em revestimentos de lareiras e fornos É uma Regra utilizada para VERIFICAÇÃO DAS MEDIDAS originadas de CORTES DOS TIJOLOS MACICOS E A ESPESSURA DA JUNTA J Sabese que o tijolo macico comum é cortado conforme o tamanho necessário para amarracãoOs cortes mais comumente usados são feitos perpendicularmente ao comprimento e chamamse meiotijolo um quarto e três quartos De acordo com a REGRA DE FRISCH as medidas dos tijolos devem ser verificas em virtude da qual 53CcomprimentoL largura HalturaJ espessura da juntatemos A alvenaria feita por tijolos de barro comuns assentados pela largura é ainda muito utilizada As dimensões C comprimento L largura e H altura atendem à regra de Frisch com J espessura da juntaC2LJeL2HJ As dimensões mais habituais sãoem cm A55x120x200 B55x120x250 C 50x130x240 D50x120x230 E 50x110x220 Figura 53 Dimensão antropométrica Vermelho Vermelho Mesclado Branco Palha Palha Mesclado Normal 225 x 105 x 55 70 pcs por m2 Canto Curvo 225 x 105 x 55 16 pcs por metro linear 45 graus 255 x 55 16 pcs por metro linear Cachimbo 225 x 105 x 55 16 pcs por metro linear Meia Lua 275 x 13 x 55 40 pcs por metro linear Tramela 225 x 75 56 pcs por m2 Bico de Papagaio 225 x 105 x 55 16 pcs por metro linear Plaquetinha 225 x 75 x 4 56 pcs por m2 Paqueta 225 x 105 x 4 40 pcs por m2 Colonial Normal 255 x 12 x 7 40 pcs por m2 Colonial Canto Curvo 255 x 12 x 7 40 pcs por m2 No discernible text on image 1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL MATERIAIS DE CONSTRUCÃO II Aluno a Matricula Professor a 2023 2 APRESENTAÇÃO MATERIAIS DE CONSTRUCÃO II 3 MATERIAIS CERÂMICOS E SUAS CASSIFICAÇÕES 4 CRISTALINOS AMORFOS VIDROS VIDROS CERÂMICOS Incluem os cerâmicos à base de Silicatos óxidos carbonetos e nitretos Em geral com a mesma composicão dos cristalinos diferindo no processamento Formados inicialmente como amorfos e tratados termicamente MATERIAIS CERÂMICOS E SUAS CASSIFICAÇÕES 5 Composicão em peso Al2O3 MgO SiO2 Al2O3 K2O Cimento 25 9 64 2Portland CaO Outr o S Sílica refractária 96 4 Tijolo 5070 4525 5refractário Mulita refractári a 28 72 Porcelana 6 1eléctrica 61 32 CERÂMICOS CRISTALINOS DE SILICATOS Porcelana 5 30 1steatite 64 CERÂMICOS CRISTALINOS DE SILICATOS 7 Nome comum Comp Utilização Aluminaalumina refractária Al2O3 Isolamento térmico e eléctrico Magnesiamagnesia MgO Resistência ao desgaste refractária Spinel MgOAl2O 3 Idem Óxido de Crómio Cr2O3 Revestimentos para resist ao desgaste Dióxido de urânio UO2 Combustível em reactores nucleares Zircónia parcial estabilizada ZrO2 Isolamento térmico estabcom 10CaO Titanato de Bário BaTiO3 Componentes electrónicos Ferrite de Níquel Nome comum Comp Utilização Carboneto de Silício SiC AbrasivoS Nitreto de Silício Si3N4 Resistência ao desgaste Carboneto de Titânio TiC Resistência ao desgaste Carboneto de Tântalo TaC Resistência ao desgaste Carboneto de Tungsténio WC Ferramentas de corte Carboneto de Boro B4C Abrasivos 8 Os materiais cerâmicos são constituídos por elementos metálicos e nãometálicos que na maioria das vezes possuem ligações de natureza iônica Normalmente são incluídos nessa classe os óxidos nitretos e carbetos e como exemplos podemos citar refratários cimento vidro e MATERIAIS CERÂMICOS porcelana MATERIAIS CERÂMICOS 1 59 60 Cor Nd Pm Sm Eu 64 Gd 55 Tb m こ 67 Eo 68 EJ Trn 70 71 Yb La 50 9 92 93 94 95 95 97 95 00 101 102 103 MATERIAIS CERÂMICOS 1 Th Pa Np P1 Am Cx 3k 98 Es 3 Md No Lw MATERIAIS CERÂMICOS 1 ESTRUTURAS CRISTALINAS DAS CERÂMICAS Formase com átomos de diferentes eletronegatividades um alta e outro baixa Os elétrons de valência são transferidosentre átomos produzindo íons A ligação iônica não é direcional a atração é mútua A ligacão é forte por isso o PF dos materiais com esse tipo de ligacão é geralmente alto MATERIAIS CERÂMICOS 1 Como conseqüência da ligação ser predominantemente iônica a estrutura cristalina das cerâmicas são compostas por íons carregados eletricamente CÁTIONS E ÂNIONS MATERIAIS CERÂMICOS 1 As forcas atrativas eletrostáticas entre os átomos é nãodirecional os átomos num material iônico arranjamse de forma que todos os íons positivos têm como vizinho mais próximo íons negativossendo as forças atrativas igual em todas as direções onde a magnitude da forca obedece a lei de coulomb Positive Cation Negative Anion MATERIAIS CERÂMICOS 1 A extrema fragilidade e dureza dos cerâmicos vem da natureza das suas ligações atómicas ionicas ou covalentes ExemploO óxido de Silício SiO2 pode ter três formas cristalinas distintas quartzo cristob alitee tridimit e MATERIAIS CERÂMICOS 1 Silicon atom Oxygen atom PROPRIEDADES DA 1 Embora os materiais cerâmicos sejam em gera isolantes de calor e eletricidadehá uma classe de materiais cerâmicos que são supercondutores Densidade23 gcm3 A dilatação térmica é baixa comparada com metais e polímeros Apresentam baixa resistência ao choque São duros e frágeis em relação à tracão 17 kgfmm2 São resistentes em relação à compressão O módulo de elasticidade é alto45500kgfmm2 aco20000 kgfmm2 PROPRIEDADES DA 1 Têm alta dureza e alta resistência ao desgaste Limite de resistência à tração Frágil Plástico Elastômero Limite de escoamento Início da formação do pescoço Tensão Deformação Tensão x 1 L Limite de Alongamento na Polímero à tracão escoament o fratura MPa MPa Polietileno baixa 83314 90145 100650 densidade Polietileno alta 221310 262331 101200 densidade PMMA 483724 538731 2055 Náilon 759945 448828 15300 PVC 407517 407448 4080 PTFE 207345 200400 Metais 4100 600 100 Técnicas de fabricação de cerâmicas Processos de fabricação de vidros Processos de fabricação de materiais cerâmicos particulados Processo de fabricação de cimentos Prensagem Sopro Laminação Conformação de fibras Prensagem de pó Conformação hidroplástica Colagem de barbotina Colagem em fita VIDRO FLOAT Fusão Conformação ou moldagem Recozimento Acabamento A quente Uniaxial isostática Secagem Queima TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE 1 CONFORMAÇÃO OU MOLDAGEM VIDRO SOPRADOSOPRO SIMPLES TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE 1 CONFORMAÇÃO OU MOLDAGEM VIDRO SOPRADODUPLO SOPRO 1 TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE 1 CONFORMAÇÃO OU MOLDAGEM MOLDAGEM POR CENTRIFUGAÇÃO TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE 2 CONFORMAÇÃO OU MOLDAGEM MOLDAGEM POR FUNDICÃO Produtoslentes espelhos cristais arrefecimento controlado para minimizar o acabamento posterior lapidação e polimento TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE 2 CONFORMAÇÃO OU MOLDAGEM MOLDAGEM POR COMPRESSÃO TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE 2 CONFORMAÇÃO OU MOLDAGEM FIBRAS DE VIDRO Técnicas de fabricação de cerâmicas Processos de fabricação de vidros Processos de fabricação de materiais cerâmicos particulados Processo de fabricação de cimentos Prensagem Sopro Laminação Conformação de fibras Prensagem de pó Conformação hidroplástica Colagem de barbotina Colagem em fita A quente Uniaxial isostática Secagem Queima MASSAS 2 Secas ou semisecas Plásticas Suspensões barbotina Utilizadas em form a de grãos Empregadas para processamento a partir de extrusãopodendo ser seguido por torneamento ou prensagem Usadas para obtencão de pecas parafabricacão de peca s por emresinas porosas ou moldes de prensagem gesso mecânic a 2 Prensagem simples Pisos azulejos e placas revestimento cerâmico Tijolo macico Prensagem isostática isolador de vela do carro Extrusãotubos e capilares bloco cerâmico tijolo baiano Injeção pequenas peças com formas complexas e rotor de turbinas Métodos de Conformacão de Cerâmicas 2 Colagem de barbotinasanitáriospiasvasosartesanato Torneamentoxícaras e pratos Métodos de Conformação de Cerâmicas Prensagem Uniaxial Prensagem Isostática Rubber mold Gas or fluid pressure Extrusão Mandrel Tubing Tool Clay Torneamento Liquid slip Porous mold Colagem com barbotina Drain 2 Percent water Secagem de Produtos RecémConformados 2 Na secagem ocorre perda de massa e retração pela remoção gradativa de umidade A peca seca pode passar por uma etapa de acabamento acabamento superficial e montagem das peças por exemplo asas das xícaras aplicação de esmaltes ou vidrados Secagem de Produtos Recém 2 I Secagemmesmo após os processos de conformação as peças continuam contendo umidade proveniente das etapas de preparação da massa cerâmicaA água residual favorece o acúmulo de tensõesque consequentemente podem causar defeitos e falhas nas peças Portanto a água é removida das peças através de secadores intermitentes ou contínuos em temperaturas que variam desde 50C até 150C 2Queima na etapa de queima as peças são sinterizadas a partir de temperaturas elevadas entre 800C e 1700COs fornos contínuos ou intermitentes operam em três fases aquecimento da temperatura ambiente até a temperatura de queima sinterização e resfriamento até temperaturas inferiores a 200C Esse processo Secagem de Produtos Recém 2 pode levar de minutos até diasdependendo do produto PROCEDIMENTO CERÂMICO 3 Forno contínuo Hoffmann Forno Caieira Tipo chama invertida ou chama reversível Fornos Abóbada Forno túnel 3 As pecas são queimadas geralmente entre 800 e 1400 C A temperatura depende da composicão da peça e das propriedades desejadas para o produto finalDurante a queima ocorre um aumento da densidade e da resistência mecânica devido à combinação de diversos fatores Eliminacão do material orgânico dispersantes ligantes material orgânico residual presente nas argilas T 600 C Decomposição eou formação de novas fases T950 Cde acordo com o diagrama de fases formação de alumina mulita e líquido a partir das argilas pex A fase líquida tornase um vidro no resfriamento Ocorre o fenômeno de sinterização eliminação da porosidade e densificação PROCEDIMENTOS CERÂMICOS 3 O potencial para a sinterização é a diminuicão da quantidade de superficie por unidade de volume O transporte de massa ocorre por difusão PROCEDIMENTOS CERÂMICOS POTÊNCIAL PROCEDIMENTO CERÂMICO Exemplos de Microestruturas de Produtos 3 1Tijolo refratárioPodem ser observados entre os grãos a presença de fase vítrea um poro no meio da foto 2Alumina 98 Al2O3 utilizada como isolante elétrico Os poros na microestrutura podem ser perfeitamente observados 3Alumina densa 997 Al2O3 com grãos finos 4Peca para uso em alta temperatura e condicão de alta PROCEDIMENTO CERÂMICO Exemplos de Microestruturas de Produtos 3 resistência ao desgastemostrando a presenca de uma fase contínua cinza claro cobalto dúctil entre os grãos angulosos e duros cinza escuroWC Esse material é chamado de vídia usada em brocas para cimento e concretopex PROCEDIMENTO CERÂMICO CERÂMICAS DE ALTA 3 Os processos de fabricação desses materiais podem diferir muito daqueles das cerâmicas tradicionais As matériasprimas são muito mais caras e são geralmente sintéticas e não naturais porque precisam ter qualidade muito maior controle do nível de impurezas e granulometria é crítico As aplicações são baseadas em propriedades muito específicas Elétricas Sensores de temperatura NTC PTC Ferroelétricos capacitorespiezoelétricos Varistores resistores não lineares Dielétricosisolantes Térmicas Químicas Sensores de gases e vapores PROCEDIMENTO CERÂMICO CERÂMICAS DE ALTA 3 Magnéticas Ópticas Cátion 3 A presença de defeitos altera as propriedades do material pex condutividade elétrica PROCEDIMENTOS CERÂMICOS CERÂMICAS DE ALTA 38 Os materiais cerâmicos podem ser categorizados como cerâmica tradicional e cerâmica avançada Os materiais cerâmicos como a argila são classificados como cerâmicas tradicionais e normalmente são feitos de argila sílica e feldspato Como o próprio nome sugere as cerâmicas tradicionais não devem satisfazer propriedades específicas rígidas após sua produção de modo que as tecnologias baratas são utilizadas para a maioria dos processos de produção MATERIAIS CERÂMICOS 3 A indústria de cerâmica tradicional se originou há muito tempo Mesmo há milhares de anos era uma prática bem estabelecida em muitas partes do mundo Hoje existem muitas divisões desta indústria Cerâmica louça sanitários azulejos produtos de argila estrutural refratários blocos e porcelana elétrica são alguns dos produtos da cerâmica tradicional MATERIAIS CERÂMICOS NATURAIS 4 MATERIAIS CERÂMICOS Extraídos da natureza Podem ou não serem submetidos a algum tratamento físico para eliminação de impurezas sem alterar a composicão química e mineralógica Extijolos de adobe argila seca ao sol São todos aqueles submetidos a tratamentos térmicos Calcinacãosinterização ou fusãoreducão Exa maioria dos produtos da construção civil Componentes para alvenaria Componentes para cobertura Componentes para 4 canalizações Produtos para revestimentos MATERIAIS CERÂMICOS ESSENCIAIS Cerâmicas Determinadas pela plasticidade pela capacidade de absorção e eliminação de água e pelo comportamento ao calor SECUNDÁRIAS Cerâmicas Determinadas pela fusibilidade pela porosidade e pela cor CLASSIFICAÇÃO CERÂMICA VERMELHA Tijolos blocos e telhas REVESTIMENTOS Placas cerâmicas porcelanato e pastilhas CERÂMICA BRANCA Louça sanitária MATERIAIS REFRACTÁRIOS Tijolos MATERIAIS CERÂMICOS PROPRIEDADES POROSIDADE Depende da natureza dos constituintes da forma tamanho da posição relativa das partículas e do processo de fabricação POROSIDADE ABSORÇÃO DE ÁGUA MASSA ESPECÍFICA APARENTE POROSIDADE CONDUTIBILIDADE TÉRMICA RESISTÊNCIA MECÂNICA 4 MATERIAIS CERÂMICOS PROPRIEDADES RESISTÊNCIA E MODULO DE ELASTICIDADE São muito resistentes porém frágeis quebramrompem sem escoar não sofrem deformação plástica São bem rígidas e possuem módulo de elasticidade elevado 4 CERÂMICA VERMELHA É um material pétreo artificial obtido pela moldagem secagem e cozedura das argilas ou de suas misturas Nos materiais cerâmicos a argila fica aglutinada pelo vidro gerado pelo calor de coccão da argila Cerâmica vermelha Materiais de revestimento e louca sanitária Materiais refratários 4 Fabricação de componentes de cerâmica vermelha Produtos de cerâmica 4 Antes da fase de exploração de uma jazida de argila devese fazer um estudo das características do material e do volume existente Sazonamento consiste na exposição da argila às intempéries para que ocorra a lixiviação dos sais solúveis desagregacão dos torrões etc Produtos de cerâmica 4 Mistura é comum a mistura de dois ou mais tipos de argila para melhorar ou corrigir as características da argila da jazida Homogeneização consiste na mistura das argilas e no amassamento para que ocorra o destorroamento dos grãos maiores e também ocorre um ajuste no teor de umidade da mistura Produtos de cerâmica 4 Moldagem pode ser feita por extrusão ou por prensagem Produtos de cerâmica 4 Moldagem pode ser feita por extrusão ou por prensagem Produtos de cerâmica 4 Moldagem pode ser feita por extrusão ou por prensagem Produtos de cerâmica 4 Secagem pode ser natural 10 a 30 dias ou artificial até 3 dias Produtos de cerâmica 4 Queimasofre influência da velocidade do aumento da temperatura temperatura máxima tempo sob a temperatura máxima e velocidade de resfriamento Produtos de cerâmica 5 Resfriamento lento e gradual para garantir um bloco cerâmico de maior qualidade Tijolos Produtos de cerâmica 5 Tipos de fornos contínuos e intermitentes no Brasilfornos contínuos Túnel empresas de maior porte Hoffmann oblongo Produtos de cerâmica 5 As propriedades dos tijolos e blocos cerâmicos devem ser compatíveis com as exigências e condições de exposicão da alvenaria por eles constituídadurante as etapas de execução e uso A especificação das propriedades requeridas para um determinado tijolo ou bloco cerâmico deve levar em consideração as características específicas de cada obra 5 Produtos de cerâmica vermelha Tijolos macicos Blocos cerâmicos Tijolos macicos Forma paralelepipédica Podem apresentar rebaixos em uma das faces de maior área Dimensões nominais 19x9 x 57 cm ou 19x9x9cm 5 Resistência à compressão 15 a 200 MPa Absorcão de água de 15 a 25 5 Componentes de alvenaria que possui todas as faces plenas de material podendo apresentar rebaixos de fabricação em uma das faces de maior área TIJOLO DE BARRO COZIDO matéria prima é a argila que pode ser comum laminado furado com quatro furoscom seis furoscom oito furosrefratário baiano AZEREDO 2017 Quando fabricado por processo de extrusão é normalmente conhecido como tijolo laminadoaparente ou à vista substituicão à litocerâmica fabricado por processo de prensagem é conhecido como tijolo prensado Os furos evitam que esse tijolo devido à sua massa compacta tenha um peso excessivo Recomendase a aplicação desse em alvenaria aparente Em alvenarias destinadas a receber revestimentos não se recomenda a aplicação porque a sua superfície lisa oferece dificuldades à aderência AZEREDO 2017 Tijolo Laminado 21 furos Tijolo Prensado TIJOLO MACIÇO TIJOLO MACIÇO 5 Tijolo Cerâmico Maciço Tijolo Cerâmico Macico Rebaixado Tijolo Cerâmico Perfurado Aqueles cujos furos verticais são distribuídos em toda a sua face de assentamento com porcentagem de vazios menor ou igual a 25 TIJOLO MACIÇO 5 Tijolo Cerâmico Tipo C Também conhecido como tijolo de colunaé aquele que possui ou não furos verticais com as duas faces arredondadas Também conhecido como tijolo de canto é aquele que possui ou não furos verticais com as uma das faces arredondadas Especificado para Alvenaria Estrutural Furos na vertical TIJOLO REFRATÁRIO 5 São produtos de cozimento de argilas refratáriasque resistem sem se vitrificar à altas temperaturas sua resistência a compressão é superior a 100kgFc 2 e sua dilatação linear deve ser menor do que 5 São aplicados em revestimentos de lareiras e fornos É uma Regra utilizada para VERIFICAÇÃO DAS MEDIDAS originadas de CORTES DOS TIJOLOS MACICOS E A ESPESSURA DA JUNTA J Sabese que o tijolo macico comum é cortado conforme o tamanho necessário para amarracãoOs cortes mais comumente usados são feitos perpendicularmente ao comprimento e chamamse meiotijolo um quarto e três quartos De acordo com a REGRA DE FRISCH as medidas dos tijolos devem ser verificas em virtude da qual TIJOLO REFRATÁRIO 5 CcomprimentoL largura HalturaJ espessura da juntatemos 5 TIJOLO MACIÇO A alvenaria feita por tijolos de barro comuns assentados pela largura é ainda muito utilizada As dimensões C comprimento L largura e H altura atendem à regra de Frisch com J espessura da juntaC2LJeL2HJ As dimensões mais habituais são em cm A55x120x200 B55x120x250 C 50x130x240 D50x120x230 E 50x110x220 5 Figura 53 Dimensão antropométrica Exemplos de tijolos maciços Vermelho Vermelho Mesclado Branco Palha Palha Mesclado Normal 225 x 105 x 55 70 pçs por m2 Canto Curvo 225 x 105 x 55 16 pçs por metro linear 45 graus 255 x 55 16 pçs por metro linear Cachimbo 225 x 105 x 55 16 pçs por metro linear Meia Lua 275 x 13 x 55 40 pçs por metro linear Tramela 225 x 75 56 pçs por m2 Bico de Papagaio 225 x 105 x 55 16 pçs por metro linear Plaquetinha 225 x 75 x 4 56 pçs por m2 Paqueta 225 x 105 x 4 40 pçs por m2 Colonial Normal 255 x 12 x 7 40 pçs por m2 Colonial Canto Curvo 255 x 12 x 7 40 pçs por m2 No text content present UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 1 MATERIAIS DE CONSTRUCÃO II Aluno a Matricula Professor a 2023 MATERIAIS DE CONSTRUCÃO II 2 APRESENTAÇÃO 3 MATERIAIS CERÂMICOS E SUAS CASSIFICAÇÕES Incluem os cerâmicos à base de Silicatos óxidos carbonetos e nitretos 4 Em geral com a mesma composicão dos cristalinos diferindo no processamento Formados inicialmente como amorfos e tratados termicamente CRISTALINOS AMORFOS VIDROS VIDROS CERÂMICOS MATERIAIS CERÂMICOS E SUAS CASSIFICAÇÕES Composicão em peso Al2O3 MgO SiO2 Al2O3 K2O CaO Outr o S Sílica refractária 96 4 Tijolo 5070 4525 5refractário Mulita refractária 28 72 Porcelana 6 1eléctrica 61 32 Porcelana 5 30 1steatite 64 5 CERÂMICOS CRISTALINOS DE SILICATOS Cimento 259 642Portland 6 Nome comum Comp Utilização Aluminaalumina refractária Al2O3 Isolamento térmico e eléctrico Magnesiamagnesia MgO Resistência ao desgaste refractária Spinel MgOAl2O3 Idem Óxido de Crómio Cr2O3 Revestimentos para resist ao desgaste Dióxido de urânio UO2 Combustível em reactores nucleares Zircónia parcial estabilizada ZrO2 Isolamento térmico estabcom 10CaO Titanato de Bário BaTiO3 Componentes electrónicos Ferrite de Níquel Nome comum Comp Utilização Carboneto de Silício SiC AbrasivoS Nitreto de Silício Si3N4 Resistência ao desgaste Carboneto de Titânio TiC Resistência ao desgaste Carboneto de Tântalo TaC Resistência ao desgaste Carboneto de Tungsténio WC Ferramentas de corte Carboneto de Boro B4C Abrasivos CERÂMICOS CRISTALINOS DE SILICATOS 7 MATERIAIS CERÂMICOS Os materiais cerâmicos são constituídos por elementos metálicos e nãometálicos que na maioria das vezes possuem ligações de natureza iônica Normalmente são incluídos nessa classe os óxidos nitretos e carbetos e como exemplos podemos citar refratários cimento vidro e porcelana 59 60 Cor Nd Pm Sm Eu 64 Gd 55 Tb m こ 67 Eo 68 EJ Trn 70 71 Yb La 50 9 92 Th Pa 93 Np 94 P1 95 Am 95 Cx 97 3k 98 95 Es 00 3 101 Md 102 103 No Lw 8 MATERIAIS CERÂMICOS Metais e nãometais 9 ESTRUTURAS CRISTALINAS DAS CERÂMICAS Formase com átomos de diferentes eletronegatividades um alta e outro baixa Os elétrons de valência são transferidosentre átomos produzindo íons A ligação iônica não é direcional a atração é mútua A ligacão é forte por isso o PF dos materiais com esse tipo de ligacão é geralmente alto Como conseqüência da ligação ser predominantemente iônica a estrutura cristalina das cerâmicas são compostas por íons carregados eletricamente CÁTIONS E ÂNIONS MATERIAIS CERÂMICOS Metais e nãometais 10 As forcas atrativas eletrostáticas entre os átomos é nãodirecional os átomos num material iônico arranjamse de forma que todos os íons positivos têm como vizinho mais próximo íons negativossendo as forças atrativas igual em todas as direções onde a magnitude da forca obedece a lei de coulomb Positive Cation Negative Anion MATERIAIS CERÂMICOS LIGAÇÃO IÔNICA A extrema fragilidade e dureza dos cerâmicos vem da natureza das suas ligações atómicas ionicas ou covalentes 11 ExemploO óxido de Silício SiO2 pode ter três formas cristalinas distintas quartzocristobalitee tridimite Silicon atom Oxygen atom MATERIAIS CERÂMICOS LIGAÇÃO ATÓMICAS 12 Embora os materiais cerâmicos sejam em gera isolantes de calor e eletricidadehá uma classe de materiais cerâmicos que são supercondutores Densidade23 gcm3 A dilatação térmica é baixa comparada com metais e polímeros Apresentam baixa resistência ao choque São duros e frágeis em relação à tracão 17 kgfmm2 São resistentes em relação à compressão O módulo de elasticidade é alto45500kgfmm2 aco20000 kgfmm2 Têm alta dureza e alta resistência ao desgaste PROPRIEDADES DA CERÂMICA Tensão x Deformação Limite de resistência à tração Frágil Plástico Elastômero PROPRIEDADES DA CERÂMICA Limite de escoamento Início da formação do pescoço 15 L Limite de Alongamento na Polímero à tracão escoamento fratura MPa MPa Polietileno baixa 83314 90145 100650 densidade Polietileno alta 221310 262331 101200 densidade PMMA 483724 538731 2055 Náilon 759945 448828 15300 PVC 407517 407448 4080 PTFE 207345 200400 Metais 4100 600 100 Tensão x Deformação 16 TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE CERÂMICAS 17 CONFORMAÇÃO OU MOLDAGEM VIDRO SOPRADOSOPRO SIMPLES TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE CERÂMICAS 18 CONFORMAÇÃO OU MOLDAGEM VIDRO SOPRADODUPLO SOPRO 1 TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE CERÂMICAS 19 CONFORMAÇÃO OU MOLDAGEM MOLDAGEM POR CENTRIFUGAÇÃO TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE CERÂMICAS 20 CONFORMAÇÃO OU MOLDAGEM MOLDAGEM POR FUNDICÃO Produtoslentes espelhos cristais arrefecimento controlado para minimizar o acabamento posterior lapidação e polimento TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE CERÂMICAS 21 CONFORMAÇÃO OU MOLDAGEM MOLDAGEM POR COMPRESSÃO TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE CERÂMICAS 22 CONFORMAÇÃO OU MOLDAGEM FIBRAS DE VIDRO TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE CERÂMICAS 23 TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE CERÂMICAS Secas ou semisecas Plásticas Suspensões barbotina Utilizadas em forma de grãos Empregadas para processamento a partir de extrusãopodendo ser seguido por torneamento ou prensagem Usadas para obtencão de pecas parafabricacão de pecas por emresinas porosas ou moldes de prensagem gesso mecânica 24 MASSAS CERÂMICAS 25 Prensagem simples Pisos azulejos e placas revestimento cerâmico Tijolo macico Prensagem isostática isolador de vela do carro Extrusãotubos e capilares bloco cerâmico tijolo baiano Injeção pequenas peças com formas complexas e rotor de turbinas Colagem de barbotinasanitáriospiasvasosartesanato Torneamentoxícaras e pratos Métodos de Conformacão de Cerâmicas Métodos de Confirmação de Cerâmicas Prensagem Uniaxial Prensagem Isostática Rubber mold Gas or fluid pressure Mandrel Tubing Extrusão Torneamento Colagem com barbotina Liquid slip Porous mold Drain 27 Percent water Na secagem ocorre perda de massa e retração pela remoção gradativa de umidade A peca seca pode passar por uma etapa de acabamento acabamento superficial e montagem das peças por exemplo asas das xícaras aplicação de esmaltes ou vidrados Secagem de Produtos RecémConformados ISecagemmesmo após os processos de conformação as peças continuam contendo umidade proveniente das etapas de preparação da massa cerâmicaA água residual favorece o acúmulo de tensõesque consequentemente podem causar defeitos e falhas nas peças Portanto a água é removida das peças através de secadores intermitentes ou contínuos em temperaturas que variam desde 50C até 150C 2Queima na etapa de queima as peças são sinterizadas a partir de temperaturas elevadas entre 800C e 1700COs fornos contínuos ou intermitentes operam em três fases aquecimento da temperatura ambiente até a temperatura de queima sinterização e resfriamento até temperaturas inferiores a 200C Esse processo pode levar de minutos até diasdependendo do produto 28 Secagem de Produtos RecémConformados Forno contínuo Hoffmann Forno Caieira Tipo chama invertida ou chama reversível Fornos Abóbada Forno túnel 29 PROCEDIMENTOS CERÂMICOS 30 As pecas são queimadas geralmente entre 800 e 1400 C A temperatura depende da composicão da peça e das propriedades desejadas para o produto finalDurante a queima ocorre um aumento da densidade e da resistência mecânica devido à combinação de diversos fatores Eliminacão do material orgânico dispersantes ligantes material orgânico residual presente nas argilas T 600 C Decomposição eou formação de novas fases T950 Cde acordo com o diagrama de fases formação de alumina mulita e líquido a partir das argilas pex A fase líquida tornase um vidro no resfriamento Ocorre o fenômeno de sinterização eliminação da porosidade e densificação PROCEDIMENTOS CERÂMICOS 31 O potencial para a sinterização é a diminuicão da quantidade de superficie por unidade de volume O transporte de massa ocorre por difusão PROCEDIMENTOS CERÂMICOS POTÊNCIAL 32 1Tijolo refratárioPodem ser observados entre os grãos a presença de fase vítrea um poro no meio da foto 2Alumina 98 Al2O3 utilizada como isolante elétrico Os poros na microestrutura podem ser perfeitamente observados 3Alumina densa 997 Al2O3 com grãos finos 4Peca para uso em alta temperatura e condicão de alta resistência ao desgastemostrando a presenca de uma fase contínua cinza claro cobalto dúctil entre os grãos angulosos e duros cinza escuroWC Esse material é chamado de vídia usada em brocas para cimento e concretopex PROCEDIMENTOS CERÂMICOS Exemplos de Microestruturas de Produtos Cerâmicos 33 Os processos de fabricação desses materiais podem diferir muito daqueles das cerâmicas tradicionais As matériasprimas são muito mais caras e são geralmente sintéticas e não naturais porque precisam ter qualidade muito maior controle do nível de impurezas e granulometria é crítico As aplicações são baseadas em propriedades muito específicas Elétricas Sensores de temperatura NTC PTC Ferroelétricos capacitorespiezoelétricos Varistores resistores não lineares Dielétricosisolantes Térmicas Químicas Sensores de gases e vapores Magnéticas Ópticas Biológicas PROCEDIMENTOS CERÂMICOS CERÂMICAS DE ALTA TECNOLOGIA A presença de defeitos altera as propriedades do material pex condutividade elétrica 34 Cátion intersticial PROCEDIMENTOS CERÂMICOS CERÂMICAS DE ALTA TECNOLOGIA Os materiais cerâmicos podem ser categorizados como cerâmica tradicional e cerâmica avançada Os materiais cerâmicos como a argila são classificados como cerâmicas tradicionais e normalmente são feitos de argila sílica e feldspato Como o próprio nome sugere as cerâmicas tradicionais não devem satisfazer propriedades específicas rígidas após sua produção de modo que as tecnologias baratas são utilizadas para a maioria dos processos de produção 35 MATERIAIS CERÂMICOS A indústria de cerâmica tradicional se originou há muito tempo Mesmo há milhares de anos era uma prática bem estabelecida em muitas partes do mundo Hoje existem muitas divisões desta indústria Cerâmica louça sanitários azulejos produtos de argila estrutural refratários blocos e porcelana elétrica são alguns dos produtos da cerâmica tradicional 36 MATERIAIS CERÂMICOS NATURAIS SINTÉTICOS Extraídos da natureza Podem ou não serem submetidos a algum tratamento físico para eliminação de impurezas sem alterar a composicão química e mineralógica Extijolos de adobe argila seca ao sol São todos aqueles submetidos a tratamentos térmicos Calcinacãosinterização ou fusãoreducão Exa maioria dos produtos da construção civil Componentes para alvenaria Componentes para cobertura Componentes para canalizações Produtos para revestimentos 37 MATERIAIS CERÂMICOS MATERIAIS CERÂMICOS ESSENCIAIS Cerâmicas Determinadas pela plasticidade pela capacidade de absorção e eliminação de água e pelo comportamento ao calor SECUNDÁRIAS Cerâmicas Determinadas pela fusibilidade pela porosidade e pela cor CLASSIFICAÇÃO CERÂMICA VERMELHA REVESTIMENTOS CERÂMICA BRANCA MATERIAIS REFRACTÁRIOS Tijolos blocos e telhas Placas cerâmicas porcelanato e pastilhas Louça sanitária Tijolos MATERIAIS CERÂMICOS PROPRIEDADES POROSIDADE Depende da natureza dos constituintes da forma tamanho da posição relativa das partículas e do processo de fabricação POROSIDADE ABSORÇÃO DE ÁGUA MASSA ESPECÍFICA APARENTE POROSIDADE CONDUTIBILIDADE TÉRMICA RESISTÊNCIA MECÂNICA São muito resistentes porém frágeis quebramrompem sem escoar não sofrem deformação plástica São bem rígidas e possuem módulo de elasticidade elevado 40 MATERIAIS CERÂMICOS PROPRIEDADES RESISTÊNCIA E MODULO DE ELASTICIDADE É um material pétreo artificial obtido pela moldagem secagem e cozedura das argilas ou de suas misturas Nos materiais cerâmicos a argila fica aglutinada pelo vidro gerado pelo calor de coccão da argila Cerâmica vermelha Materiais refratários Materiais de revestimento e louca sanitária 41 CERÂMICA VERMELHA 42 Fabricação de componentes de cerâmica vermelha 43 Antes da fase de exploração de uma jazida de argila devese fazer um estudo das características do material e do volume existente Sazonamento consiste na exposição da argila às intempéries para que ocorra a lixiviação dos sais solúveis desagregacão dos torrões etc Produtos de cerâmica vermelha 44 Mistura é comum a mistura de dois ou mais tipos de argila para melhorar ou corrigir as características da argila da jazida Homogeneização consiste na mistura das argilas e no amassamento para que ocorra o destorroamento dos grãos maiores e também ocorre um ajuste no teor de umidade da mistura Produtos de cerâmica vermelha Moldagem pode ser feita por extrusão ou por prensagem 45 Produtos de cerâmica vermelha Moldagem pode ser feita por extrusão ou por prensagem 46 Produtos de cerâmica vermelha Moldagem pode ser feita por extrusão ou por prensagem 47 Produtos de cerâmica vermelha 48 Secagem pode ser natural 10 a 30 dias ou artificial até 3 dias Produtos de cerâmica vermelha Queimasofre influência da velocidade do aumento da temperatura temperatura máxima tempo sob a temperatura máxima e velocidade de resfriamento 49 Produtos de cerâmica vermelha Resfriamento lento e gradual para garantir um bloco cerâmico de maior qualidade 50 Produtos de cerâmica vermelha Tipos de fornos contínuos e intermitentes no Brasilfornos contínuos Túnel empresas de maior porte Hoffmann oblongo 51 Produtos de cerâmica vermelha 52 As propriedades dos tijolos e blocos cerâmicos devem ser compatíveis com as exigências e condições de exposicão da alvenaria por eles constituídadurante as etapas de execução e uso A especificação das propriedades requeridas para um determinado tijolo ou bloco cerâmico deve levar em consideração as características específicas de cada obra Produtos de cerâmica vermelha 53 Tijolos macicos Blocos cerâmicos Tijolos macicos Forma paralelepipédica Podem apresentar rebaixos em uma das faces de maior área Dimensões nominais 19x9 x 57 cm ou 19x9x9cm Resistência à compressão 15 a 200 MPa Absorcão de água de 15 a 25 Produtos de cerâmica vermelha Componentes de alvenaria que possui todas as faces plenas de material podendo apresentar rebaixos de fabricação em uma das faces de maior área TIJOLO DE BARRO COZIDO matéria prima é a argila que pode ser comum laminado furado com quatro furoscom seis furoscom oito furosrefratário baiano AZEREDO 2017 Quando fabricado por processo de extrusão é normalmente conhecido como tijolo laminadoaparente ou à vista substituicão à litocerâmica fabricado por processo de prensagem é conhecido como tijolo prensado Os furos evitam que esse tijolo devido à sua massa compacta tenha um peso excessivo Recomendase a aplicação desse em alvenaria aparente Em alvenarias destinadas a receber revestimentos não se recomenda a aplicação porque a sua superfície lisa oferece dificuldades à aderência AZEREDO 2017 Tijolo Laminado 21 furos Tijolo Prensado 54 TIJOLO MACIÇO Tijolo Cerâmico Maciço Tijolo Cerâmico Macico Rebaixado 55 TIJOLO MACIÇO Tijolo Cerâmico Perfurado Aqueles cujos furos verticais são distribuídos em toda a sua face de assentamento com porcentagem de vazios menor ou igual a 25 Tijolo Cerâmico Tipo C Também conhecido como tijolo de colunaé aquele que possui ou não furos verticais com as duas faces arredondadas Também conhecido como tijolo de canto é aquele que possui ou não furos verticais com as uma das faces arredondadas Especificado para Alvenaria Estrutural Furos na vertical 56 TIJOLO MACIÇO 57 São produtos de cozimento de argilas refratáriasque resistem sem se vitrificar à altas temperaturas sua resistência a compressão é superior a 100kgFc 2 e sua dilatação linear deve ser menor do que 5 São aplicados em revestimentos de lareiras e fornos É uma Regra utilizada para VERIFICAÇÃO DAS MEDIDAS originadas de CORTES DOS TIJOLOS MACICOS E A ESPESSURA DA JUNTA J Sabese que o tijolo macico comum é cortado conforme o tamanho necessário para amarracãoOs cortes mais comumente usados são feitos perpendicularmente ao comprimento e chamamse meiotijolo um quarto e três quartos De acordo com a REGRA DE FRISCH as medidas dos tijolos devem ser verificas em virtude da qual CcomprimentoL largura HalturaJ espessura da juntatemos TIJOLO REFRATÁRIO A alvenaria feita por tijolos de barro comuns assentados pela largura é ainda muito utilizada As dimensões C comprimento L largura e H altura atendem à regra de Frisch com J espessura da juntaC2LJeL2HJ As dimensões mais habituais são em cm A55x120x200 B55x120x250 C 50x130x240 D50x120x230 E 50x110x220 Figura 53 Dimensão antropométrica 58 TIJOLO MACIÇO Exemplos de tijolos maciços Vermelho Vermelho Mesclado Branco Palha Palha Mesclado Normal 225 x 105 x 55 70 pçs por m2 Canto Curvo 225 x 105 x 55 16 pçs por metro linear 45 graus 255 x 55 16 pçs por metro linear Cachimbo 225 x 105 x 55 16 pçs por metro linear Meia Lua 275 x 13 x 55 40 pçs por metro linear Tramela 225 x 75 56 pçs por m2 Bico de Papagaio 225 x 105 x 55 16 pçs por metro linear Plaquetinha 225 x 75 x 4 56 pçs por m2 Paqueta 225 x 105 x 4 40 pçs por m2 Colonial Normal 255 x 12 x 7 40 pçs por m2 Colonial Canto Curvo 255 x 12 x 7 40 pçs por m2 OBRIGADO PELA ATENÇÃO UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL MATERIAIS DE CONSTRUCÃO II Aluno a Matricula Professor a 2023 MATERIAIS DE CONSTRUCÃO II APRESENTAÇÃO MATERIAIS CERÂMICOS E SUAS CASSIFICAÇÕES Incluem os cerâmicos à base de Silicatos óxidos carbonetos e nitretos 4 Em geral com a mesma composicão dos cristalinos diferindo no processamento Formados inicialmente como amorfos e tratados termicamente CRISTALINOS AMORFOS VIDROS VIDROS CERÂMICOS MATERIAIS CERÂMICOS E SUAS CASSIFICAÇÕES Composicão em peso Al2O3 MgO SiO2 Al2O3 K2O CaO Outr o S Sílica refractária 96 4 Tijolo 5070 4525 5refractário Mulita refractária 28 72 Porcelana 6 1eléctrica 61 32 Porcelana 5 30 1steatite 64 5 CERÂMICOS CRISTALINOS DE SILICATOS Cimento 25 9 64 2Portland 6 Nome comum Comp Utilização Aluminaalumina refractária Al2O3 Isolamento térmico e eléctrico Magnesiamagnesia MgO Resistência ao desgaste refractária Spinel MgOAl2O3 Idem Óxido de Crómio Cr2O3 Revestimentos para resist ao desgaste Dióxido de urânio UO2 Combustível em reactores nucleares Zircónia parcial estabilizada ZrO2 Isolamento térmico estabcom 10CaO Titanato de Bário BaTiO3 Componentes electrónicos Ferrite de Níquel Nome comum Comp Utilização Carboneto de Silício SiC AbrasivoS Nitreto de Silício Si3N4 Resistência ao desgaste Carboneto de Titânio TiC Resistência ao desgaste Carboneto de Tântalo TaC Resistência ao desgaste Carboneto de Tungsténio WC Ferramentas de corte Carboneto de Boro B4C Abrasivos CERÂMICOS CRISTALINOS DE SILICATOS MATERIAIS CERÂMICOS Os materiais cerâmicos são constituídos por elementos metálicos e nãometálicos que na maioria das vezes possuem ligações de natureza iônica Normalmente são incluídos nessa classe os óxidos nitretos e carbetos e como exemplos podemos citar refratários cimento vidro e porcelana 59 60 Cor Nd Pm Sm Eu 64 Gd 55 Tb m こ 67 Eo 6 8 EJ Trn 70 71 Yb La 50 9 92 Th Pa 93 Np 94 P1 95 Am 95 Cx 97 3k 98 95 Es 00 3 101 Md 102 103 No Lw MATERIAIS CERÂMICOS Metais e nãometais 9 ESTRUTURAS CRISTALINAS DAS CERÂMICAS Formase com átomos de diferentes eletronegatividades um alta e outro baixa Os elétrons de valência são transferidosentre átomos produzindo íons A ligação iônica não é direcional a atração é mútua A ligacão é forte por isso o PF dos materiais com esse tipo de ligacão é geralmente alto Como conseqüência da ligação ser predominantemente iônica a estrutura cristalina das cerâmicas são compostas por íons carregados eletricamente CÁTIONS E ÂNIONS MATERIAIS CERÂMICOS Metais e nãometais 10 As forcas atrativas eletrostáticas entre os átomos é nãodirecional os átomos num material iônico arranjamse de forma que todos os íons positivos têm como vizinho mais próximo íons negativossendo as forças atrativas igual em todas as direções onde a magnitude da forca obedece a lei de coulomb Positive Cation Negative Anion MATERIAIS CERÂMICOS LIGAÇÃO IÔNICA A extrema fragilidade e dureza dos cerâmicos vem da natureza das suas ligações atómicas ionicas ou covalentes 11 ExemploO óxido de Silício SiO2 pode ter três formas cristalinas distintas quartzocristobalit ee tridimite Silicon atom Oxygen atom MATERIAIS CERÂMICOS LIGAÇÃO ATÓMICAS 12 Embora os materiais cerâmicos sejam em gera isolantes de calor e eletricidadehá uma classe de materiais cerâmicos que são supercondutores Densidade23 gcm3 A dilatação térmica é baixa comparada com metais e polímeros Apresentam baixa resistência ao choque São duros e frágeis em relação à tracão 17 kgfmm2 São resistentes em relação à compressão O módulo de elasticidade é alto45500kgfmm2 aco20000 kgfmm2 Têm alta dureza e alta resistência ao desgaste PROPRIEDADES DA CERÂMICA Tensão x Deformação Limite de resistência à tração Frágil Plástico Elastômero PROPRIEDADES DA CERÂMICA Limite de escoamento Tensão Início da formação do pescoço Deformação 15 L Limite de Alongamento na Polímero à tracão escoamento fratura MPa MPa Polietileno baixa 83314 90145 100650 densidade Polietileno alta 221310 262331 101200 densidade PMMA 483724 538731 2055 Náilon 759945 448828 15300 PVC 407517 407448 4080 PTFE 207345 200400 Metais 4100 600 100 Tensão x Deformação TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE CERÂMICAS 17 CONFORMAÇÃO OU MOLDAGEM VIDRO SOPRADOSOPRO SIMPLES TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE CERÂMICAS 18 CONFORMAÇÃO OU MOLDAGEM VIDRO SOPRADODUPLO SOPRO 1 TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE CERÂMICAS 19 CONFORMAÇÃO OU MOLDAGEM MOLDAGEM POR CENTRIFUGAÇÃO TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE CERÂMICAS 20 CONFORMAÇÃO OU MOLDAGEM MOLDAGEM POR FUNDICÃO Produtoslentes espelhos cristais arrefecimento controlado para minimizar o acabamento posterior lapidação e polimento TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE CERÂMICAS 21 CONFORMAÇÃO OU MOLDAGEM MOLDAGEM POR COMPRESSÃO TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE CERÂMICAS 22 CONFORMAÇÃO OU MOLDAGEM FIBRAS DE VIDRO TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE CERÂMICAS TÉCNICAS DE FABRICAÇÃO DE CERÂMICAS Secas ou semisecas Plásticas Suspensões barbotina Utilizadas em forma de grãos Empregadas para processamento a partir de extrusãopodendo ser seguido por torneamento ou prensagem Usadas para obtencão de pecas parafabricacão de pecas por emresinas porosas ou moldes de prensagem gesso mecânica MASSAS CERÂMICAS 25 Prensagem simples Pisos azulejos e placas revestimento cerâmico Tijolo macico Prensagem isostática isolador de vela do carro Extrusãotubos e capilares bloco cerâmico tijolo baiano Injeção pequenas peças com formas complexas e rotor de turbinas Colagem de barbotinasanitáriospiasvasosartesanato Torneamentoxícaras e pratos Métodos de Conformacão de Cerâmicas Métodos de Conformação de Cerâmicas Prensagem Uniaxial Prensagem Isostática Rubber mold Gas or fluid pressure Mandrel Tubing Extrusão Tool Torneamento Clay Liquid slip Porous mold Colagem com barbotina Drain 27 Percent water Na secagem ocorre perda de massa e retração pela remoção gradativa de umidade A peca seca pode passar por uma etapa de acabamento acabamento superficial e montagem das peças por exemplo asas das xícaras aplicação de esmaltes ou vidrados Secagem de Produtos RecémConformados ISecagemmesmo após os processos de conformação as peças continuam contendo umidade proveniente das etapas de preparação da massa cerâmicaA água residual favorece o acúmulo de tensõesque consequentemente podem causar defeitos e falhas nas peças Portanto a água é removida das peças através de secadores intermitentes ou contínuos em temperaturas que variam desde 50C até 150C 2Queima na etapa de queima as peças são sinterizadas a partir de temperaturas elevadas entre 800C e 1700COs fornos contínuos ou intermitentes operam em três fases aquecimento da temperatura ambiente até a temperatura de queima sinterização e resfriamento até temperaturas inferiores a 200C Esse processo pode levar de minutos até diasdependendo do produto Secagem de Produtos RecémConformados Forno contínuo Hoffmann Forno Caieira Tipo chama invertida ou chama reversível Fornos Abóbada Forno túnel PROCEDIMENTOS CERÂMICOS 30 As pecas são queimadas geralmente entre 800 e 1400 C A temperatura depende da composicão da peça e das propriedades desejadas para o produto finalDurante a queima ocorre um aumento da densidade e da resistência mecânica devido à combinação de diversos fatores Eliminacão do material orgânico dispersantes ligantes material orgânico residual presente nas argilas T 600 C Decomposição eou formação de novas fases T950 Cde acordo com o diagrama de fases formação de alumina mulita e líquido a partir das argilas pex A fase líquida tornase um vidro no resfriamento Ocorre o fenômeno de sinterização eliminação da porosidade e densificação PROCEDIMENTOS CERÂMICOS 31 O potencial para a sinterização é a diminuicão da quantidade de superficie por unidade de volume O transporte de massa ocorre por difusão PROCEDIMENTOS CERÂMICOS POTÊNCIAL 32 1Tijolo refratárioPodem ser observados entre os grãos a presença de fase vítrea um poro no meio da foto 2Alumina 98 Al2O3 utilizada como isolante elétrico Os poros na microestrutura podem ser perfeitamente observados 3Alumina densa 997 Al2O3 com grãos finos 4Peca para uso em alta temperatura e condicão de alta resistência ao desgastemostrando a presenca de uma fase contínua cinza claro cobalto dúctil entre os grãos angulosos e duros cinza escuroWC Esse material é chamado de vídia usada em brocas para cimento e concretopex PROCEDIMENTOS CERÂMICOS Exemplos de Microestruturas de Produtos Cerâmicos 33 Os processos de fabricação desses materiais podem diferir muito daqueles das cerâmicas tradicionais As matériasprimas são muito mais caras e são geralmente sintéticas e não naturais porque precisam ter qualidade muito maior controle do nível de impurezas e granulometria é crítico As aplicações são baseadas em propriedades muito específicas Elétricas Sensores de temperatura NTC PTC Ferroelétricos capacitorespiezoelétricos Varistores resistores não lineares Dielétricosisolantes Térmicas Químicas Sensores de gases e vapores Magnéticas Ópticas Biológicas PROCEDIMENTOS CERÂMICOS CERÂMICAS DE ALTA TECNOLOGIA A presença de defeitos altera as propriedades do material pex condutividade elétrica 34 Cátion intersticial PROCEDIMENTOS CERÂMICOS CERÂMICAS DE ALTA TECNOLOGIA 35 Os materiais cerâmicos podem ser categorizados como cerâmica tradicional e cerâmica avançada Os materiais cerâmicos como a argila são classificados como cerâmicas tradicionais e normalmente são feitos de argila sílica e feldspato Como o próprio nome sugere as cerâmicas tradicionais não devem satisfazer propriedades específicas rígidas após sua produção de modo que as tecnologias baratas são utilizadas para a maioria dos processos de produção MATERIAIS CERÂMICOS 36 A indústria de cerâmica tradicional se originou há muito tempo Mesmo há milhares de anos era uma prática bem estabelecida em muitas partes do mundo Hoje existem muitas divisões desta indústria Cerâmica louça sanitários azulejos produtos de argila estrutural refratários blocos e porcelana elétrica são alguns dos produtos da cerâmica tradicional MATERIAIS CERÂMICOS NATURAIS SINTÉTICOS Extraídos da natureza Podem ou não serem submetidos a algum tratamento físico para eliminação de impurezas sem alterar a composicão química e mineralógica Extijolos de adobe argila seca ao sol São todos aqueles submetidos a tratamentos térmicos Calcinacãosinterização ou fusãoreducão Exa maioria dos produtos da construção civil Componentes para alvenaria Componentes para cobertura Componentes para canalizações Produtos para revestimentos MATERIAIS CERÂMICOS MATERIAIS CERÂMICOS ESSENCIAIS Cerâmicas Determinadas pela plasticidade pela capacidade de absorção e eliminação de água e pelo comportamento ao calor SECUNDÁRIAS Cerâmicas Determinadas pela fusibilidade pela porosidade e pela cor CLASSIFICAÇÃO CERÂMICA VERMELHA REVESTIMENTOS CERÂMICA BRANCA MATERIAIS REFRACTÁRIOS Tijolos blocos e telhas Placas cerâmicas porcelanato e pastilhas Louça sanitária Tijolos MATERIAIS CERÂMICOS PROPRIEDADES POROSIDADE Depende da natureza dos constituintes da forma tamanho da posição relativa das partículas e do processo de fabricação POROSIDADE ABSORÇÃO DE ÁGUA MASSA ESPECÍFICA APARENTE POROSIDADE CONDUTIBILIDADE TÉRMICA RESISTÊNCIA MECÂNICA São muito resistentes porém frágeis quebramrompem sem escoar não sofrem deformação plástica São bem rígidas e possuem módulo de elasticidade elevado MATERIAIS CERÂMICOS PROPRIEDADES RESISTÊNCIA E MODULO DE ELASTICIDADE É um material pétreo artificial obtido pela moldagem secagem e cozedura das argilas ou de suas misturas Nos materiais cerâmicos a argila fica aglutinada pelo vidro gerado pelo calor de coccão da argila Cerâmica vermelha Materiais refratários Materiais de revestimento e louca sanitária CERÂMICA VERMELHA Fabricação de componentes de cerâmica vermelha 43 Antes da fase de exploração de uma jazida de argila devese fazer um estudo das características do material e do volume existente Sazonamento consiste na exposição da argila às intempéries para que ocorra a lixiviação dos sais solúveis desagregacão dos torrões etc Produtos de cerâmica vermelha 44 Mistura é comum a mistura de dois ou mais tipos de argila para melhorar ou corrigir as características da argila da jazida Homogeneização consiste na mistura das argilas e no amassamento para que ocorra o destorroamento dos grãos maiores e também ocorre um ajuste no teor de umidade da mistura Produtos de cerâmica vermelha Moldagem pode ser feita por extrusão ou por prensagem Produtos de cerâmica vermelha Moldagem pode ser feita por extrusão ou por prensagem Produtos de cerâmica vermelha Moldagem pode ser feita por extrusão ou por prensagem Produtos de cerâmica vermelha 48 Secagem pode ser natural 10 a 30 dias ou artificial até 3 dias Produtos de cerâmica vermelha Queimasofre influência da velocidade do aumento da temperatura temperatura máxima tempo sob a temperatura máxima e velocidade de resfriamento Produtos de cerâmica vermelha Resfriamentolento e gradual para garantirum bloco cerâmico de maior qualidade Produtos de cerâmica vermelha Tipos de fornos contínuos e intermitentes no Brasilfornos contínuos Túnel empresas de maior porte Hoffmann oblongo 51 Produtos de cerâmica vermelha 52 As propriedades dos tijolos e blocos cerâmicos devem ser compatíveis com as exigências e condições de exposicão da alvenaria por eles constituídadurante as etapas de execução e uso A especificação das propriedades requeridas para um determinado tijolo ou bloco cerâmico deve levar em consideração as características específicas de cada obra Produtos de cerâmica vermelha 53 Tijolos macicos Blocos cerâmicos Tijolos macicos Forma paralelepipédica Podem apresentar rebaixos em uma das faces de maior área Dimensões nominais 19x9 x 57 cm ou 19x9x9cm Resistência à compressão 15 a 200 MPa Absorcão de água de 15 a 25 Produtos de cerâmica vermelha Componentes de alvenaria que possui todas as faces plenas de material podendo apresentar rebaixos de fabricação em uma das faces de maior área TIJOLO DE BARRO COZIDO matéria prima é a argila que pode ser comum laminado furado com quatro furoscom seis furoscom oito furosrefratário baiano AZEREDO 2017 Quando fabricado por processo de extrusão é normalmente conhecido como tijolo laminadoaparente ou à vista substituicão à litocerâmica fabricado por processo de prensagem é conhecido como tijolo prensado Os furos evitam que esse tijolo devido à sua massa compacta tenha um peso excessivo Recomendase a aplicação desse em alvenaria aparente Em alvenarias destinadas a receber revestimentos não se recomenda a aplicação porque a sua superfície lisa oferece dificuldades à aderência AZEREDO 2017 Tijolo Laminado 21 furos Tijolo Prensado TIJOLO MACIÇO Tijolo Cerâmico Maciço Tijolo Cerâmico Macico Rebaixado TIJOLO MACIÇO Tijolo Cerâmico Perfurado Aqueles cujos furos verticais são distribuídos em toda a sua face de assentamento com porcentagem de vazios menor ou igual a 25 Tijolo Cerâmico Tipo C Também conhecido como tijolo de colunaé aquele que possui ou não furos verticais com as duas faces arredondadas Também conhecido como tijolo de canto é aquele que possui ou não furos verticais com as uma das faces arredondadas Especificado para Alvenaria Estrutural Furos na vertical TIJOLO MACIÇO 57 São produtos de cozimento de argilas refratáriasque resistem sem se vitrificar à altas temperaturas sua resistência a compressão é superior a 100kgFc 2 e sua dilatação linear deve ser menor do que 5 São aplicados em revestimentos de lareiras e fornos É uma Regra utilizada para VERIFICAÇÃO DAS MEDIDAS originadas de CORTES DOS TIJOLOS MACICOS E A ESPESSURA DA JUNTA J Sabese que o tijolo macico comum é cortado conforme o tamanho necessário para amarracãoOs cortes mais comumente usados são feitos perpendicularmente ao comprimento e chamamse meiotijolo um quarto e três quartos De acordo com a REGRA DE FRISCH as medidas dos tijolos devem ser verificas em virtude da qual CcomprimentoL largura HalturaJ espessura da juntatemos TIJOLO REFRATÁRIO A alvenaria feita por tijolos de barro comuns assentados pela largura é ainda muito utilizada As dimensões C comprimento L largura e H altura atendem à regra de Frisch com J espessura da juntaC2LJeL2HJ As dimensões mais habituais são em cm A55x120x200 B55x120x250 C 50x130x240 D50x120x230 E 50x110x220 F i g u r a 5 3 D i m e n s ã o a n t r o p o m é t r i c a TIJOLO MACIÇO