MATERIAIS CERÂMICOS. Prof. Arthur. DISCIPLINA Materiais de construção

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1 MATERIAIS CERÂMICOS Prof. Arthur DISCIPLINA Materiais de construção

2 2 ARGILA

3 3 DEFINIÇÃO: São substâncias minerais provenientes da decomposição das rochas feldspáticas, que possuem a propriedade de plasticidade em meio úmido, susceptível de conservar a forma moldada, endurecendo depois de seco. A argila é um silicato de alumínio hidratado, composto por alumínio (óxido de alumínio), sílica (óxido de silício) e água.

4 4 ARGILAS

5 5 Os principais minerais encontrados nas argilas são: silício alumínio ferro magnésio potássio e sódio

6 6 Estes minerais se arranjam em modelos tridimensionais que caracterizam os diversos grupos de argilas, sendo estes:

7 7 ARGILAS

8 8 GRUPOS: As caulinitas são as mais puras, utilizadas em porcelanas, aparelhos sanitários e indústria refratária. As montmorilonitas possuem grande poder de inchamento. As ilitas são as mais abundantes, utilizadas na cerâmica vermelha.

9 9 As argilas podem ser classificadas em: ARGILAS PRIMÁRIAS ou RESIDUAIS - são formadas no mesmo local da rocha mãe e têm sido pouco atacadas pelos agentes atmosféricos. Possuem partículas mais grossas e coloração mais clara, são pouco plásticas, porém de grande pureza e possuem alto nível de fusão. ARGILAS SECUNDÁRIAS OU SEDIMENTARES - são as que têm sido transportadas para mais longe da rocha mãe pela água, pelo vento e incluindo ainda o desgelo.

10 10 COMPONENTES: Óxido de Ferro: Normal das rochas ígneas, dá a cor vermelha ou amarelada à maioria das argilas. Reduz as propriedades refratárias. O que é retração? Sílica livre (areia): Reduz a plasticidade, porém diminui a retração e facilita a secagem. Diminui a resistência mecânica mas fornece o vidrado endurecedor.

11 11 Alumina: Conforme o tipo, pode aumentar ou diminuir o ponto de fusão. Reduzir a plasticidade, a resistência mecânica e as deformações. Álcalis: O que são álcalis? Baixam o ponto de fusão e dão porosidade, facilitando a secagem e o cozimento, mas reduz a plasticidade. Álcalis: substância com características básicas Qualquer hidróxido, ou óxido, dos metais alcalinos (lítio, sódio, potássio, rubídio e césio)

12 12? Cálcio: Age como fundente e clareia a cerâmica.? PREJUDICIAIS Sais Solúveis: São perniciosos porque dão eflorescências de mau aspecto. Matéria Orgânica: Aumenta a plasticidade e a porosidade. Torna a argila escura antes do cozimento, voltando a cor vermelha após a cocção.?

13 13 TIPOS: São inúmeros os tipos de argila existentes. Algumas são usadas para confeccionar telhas, tijolos, manilhas, vasos de plantas, etc... outras para confeccionar pisos e azulejos, etc... outras para a chamada louça branca usada principalmente em banheiros: pias, vasos sanitários e etc... e outras para a chamada cerâmica artística - artesanal - objetos utilitários, objetos decorativos, esculturas, etc...

14 14 ARGILAS

15 15 TIPOS: Argilas comum: É a argila mais abundante na natureza, utilizada no fabrico de produtos da cerâmica vermelha. Possuem alta plasticidade e são constituídas, principalmente, pelo grupo ilita.

16 16 TIPOS: Caulinitas: É uma argila constituída essencialmente pelo grupo caulinita, que coze branco e é muito refratária. Resulta da alteração de rochas ricas em feldspato e mica. Argila primária, utilizada na fabricação de massas para porcelanas. É de coloração branca e funde a 1800 C - pouco plástica, deve ser moldada em formas ou moldes, pois com a mão é impossível.

17 17 TIPOS: Argilas refratárias (Fire-Clay): São argilas sedimentares que suportam temperaturas superiores a 1500 o C. São formadas essencialmente pelo grupo Caulinita, com quantidades variáveis de quartzo e mica.

18 18 TIPOS: Bentonita: É uma argila residual proveniente de alteração de cinzas ou tufos vulcânicos ácidos. É rica em argilas do grupo montmorilonita. Aumenta de volume em meio aquoso e apresenta tixotropia. Possui uma aparência e tato gorduroso, pode aumentar entre 10 e 15 vezes seu volume ao entrar em contato com a água. Alguns fluidos com consistência de gel são considerados materiais tixotrópicos, pois mostram forma estável em repouso e se tornam fluidos quando agitados.

19 19 TIPOS: Argilas em bolas (Ball Clay): São argilas muito plásticas, de granulometria inferior a 1 mm. São compostas basicamente por caulinitas associada a quartzo e hidromica. São argilas secundárias muito plásticas, de cor azulada ou negra, apresenta alto grau de contração tanto na secagem quanto na queima.

20 20 PROPRIEDADES: Granulometria: É uma das características mais importantes, pois exercem influência em muitas outras propriedades. As argilas possuem grãos inferiores a 2 mm.

21 21 PROPRIEDADES: Plasticidade: É a capacidade de uma massa de argila e água mudar de forma sem que ocorra a ruptura da massa. Esta propriedade varia com o teor de água. A argila seca não possui plasticidade, porém conforme o teor de água vai aumentando, a plasticidade aumenta, até um certo limite. Ultrapassado esse limite, a argila perde a plasticidade, tornando-se um líquido viscoso.

22 22 PROPRIEDADES: Retração: Durante o processo de secagem da argila, devido à perda de água, ocorre a retração da peça. A retração é proporcional ao teor de umidade e ao teor de finos. Inicialmente a retração é acentuada, até a peça atingir a umidade crítica. Este efeito pode provocar a deformação ou até a fissuração das peça.

23 23 PROPRIEDADES: Porosidade: É a relação entre o volume de poros e o volume total aparente da peça. Quando existem grão mais grossos, a argila tem menos poros e mais permeabilidade; quando os grãos são mais finos ocorre o inverso. Por isto uma peça deve ter quantidades ideais de grãos grossos e finos para proporcionar um melhor empacotamento dos grãos.

24 24 PROPRIEDADES: Comportamento ao calor: 20 o C a 150 o C perda de água capilar e de amassamento. 150 o C a 600 o C perda de água adsorvida. A argila endurece (transformações físicas). A partir de 600 o C alterações químicas: desidratação química água de constituição é expulsa e matérias orgânicas são queimadas oxidação carbonetos são queimados e se transformam em óxidos 950 o C vitrificação.

25 25 UTILIZAÇÃO: Para se ter argila de melhor qualidade, deve-se desprezar a parte mais superficial da camada. Quando se chegar à argila pura, ela será bem lisa e escorregadia quando molhada. Esta é a argila que deve ser usada.

26 26 UTILIZAÇÃO: Um cuidado que se deve ter é extrair a argila algum tempo antes de ser usada. O quanto mais tarde, melhor (dias, semanas ou até meses).

27 27 UTILIZAÇÃO: Quando for usar a argila, o ideal é fazer cortes verticais no morro e ir tirando das pontas para o centro do morro. Quanto mais envelhecida for argila, melhor vai ser a sua qualidade.

28 28 UTILIZAÇÃO: Os objetos cerâmicos podem ser produzidos através da mistura de duas ou mais argilas que misturadas irão adquirir uma característica própria e formarão o que chamamos de massa cerâmica.

29 29 UTILIZAÇÃO: PORCELANAS - Produzidas com argilas brancas, com 30 a 65% de caulim; 20% a 40% de feldspato e com 15 a 25% de quartzo. Há variações quando se fala de porcelanas especiais como as produzidas por exemplo pela Manufatura Nacional de Sèvres, na França. Caulim ou caulino é um minério composto de silicatos hidratados de alumínio, como a caulinita e a haloisita, e apresenta características especiais que permitem sua utilização na fabricação de papel, cerâmica, tintas, etc...

30 30 UTILIZAÇÃO: PORCELANA DE OSSOS - (Bone China) Pasta dura e translúcida, branca e fina, composta basicamente de ossos calcinados (fosfato de cálcio), que atua como fundente. Na sua composição entram aproximadamente uns 50% de ossos calcinados, uns 25% de feldspato e outros 25% de caulim. A temperatura para queima está entre 1200 e 1250 C.

31 31 UTILIZAÇÃO: LOUÇA - Granito, Pó de pedra, Maiólica ou Faiança, são denominações especiais que caracterizam determinadas produções. A massa da louça é menos rica em caulim do que a porcelana e é associada a argilas mais plásticas. São massas porosas de coloração branca ou marfim e precisam de posterior vitrificação.

32 32 UTILIZAÇÃO: GRÉS - Massa que queima alto como a porcelana e também de grande dureza. Em sua composição não entram argilas tão brancas ou puras como na porcelana o que apresenta possibilidades de coloração avermelhada, branca, cinza, preto, etc... Depois de queimadas são impermeáveis, vitrificadas e opacas. A temperatura de queima vai de 1150 C a 1300 C.

33 33 UTILIZAÇÃO: TERRACOTA ou ARGILA VERMELHA - Popularmente conhecida como barro. De grande plasticidade e em sua composição entram uma ou mais variedades de argilas. Produzidas sem tanta preocupação com seu estado de pureza, quando queimadas no máximo até 1100 C adquirem colorações que vão do creme aos tons avermelhados, o que mostra o maior ou menor grau da porcentagem de óxido de ferro. Formadas por argilas ferruginosas.

34 34 UTILIZAÇÃO: MASSAS REFRATÁRIAS - Possuem um ponto de fusão muito alto, além de 1600 C. Podem suportar vários choques térmicos e em sua composição não deve haver ferro. São massas argilosas misturadas com chamote de argilas petrificadas, que foram trituradas e queimadas. Chamote = resíduo cerâmico queimado

36 Instruções para o primeiro trabalho teórico O trabalho poderá ser feito em equipes de 1 até 5 alunos. Os alunos devem realizar uma visita a uma obra em construção. O porte da obra não é importante, tampouco se a obra é organizada e limpa. O que interessa neste trabalho é a avaliação crítica dos alunos sobre o recebimento, armazenamento e utilização de cinco materiais diferentes. Considerando: Saber se os materiais foram entregues corretamente? A quantidade entregue correspondia ao pedido original? Se não, porque? Isso prejudicou o andamento da obra? Parte dos materiais foi danificado na entrega ou na armazenagem? Pequenas medidas poderiam ser tomadas para evitar a perda ou dano dos materiais no transporte, descarga e armazenagem? Quem era o responsável pelo pedido, recebimento e armazenagem dos materiais?

37 Instruções para o primeiro trabalho teórico O texto do trabalho deve conter: 1. Descrição básica da obra e de sua localização 2. Foto geral da obra 3. Foto dos materiais escolhidos (armazenados, sendo preparados ou já utilizados) 4. Foto dos integrantes da equipe de alunos em frente à obra 5. Análise crítica sobre as condições de cada material escolhido. A utilização do material foi aquela prevista no pedido? Ou o material foi usado para improvisos? 6. Uma conclusão contendo a opinião da equipe sobre as condições dos materiais: foram entregues, armazenados e utilizados apropriadamente? O objetivo oculto foi capaz de identificar se houve muito desperdício de material? Este desperdício deste trabalho é ver se a observação dos alunos poderia ter sido evitado com medidas simples?

38 Instruções para o primeiro trabalho teórico Tendo em vista que até o momento estudamos apenas rochas e argilas, é impossível que os cinco materiais escolhidos já tenham sido abordados em aula. Por isso a escolha dos materiais é livre. É importante que os materiais sejam diversos, isto é, diferentes entre si. Sugestões: bloco cerâmico (tijolo), cimento, areia, brita, vidro, aço, tinta, madeira, fios elétricos, azulejos, louças sanitárias, concreto, esquadrias, entre outros... Caso a obra escolhida não tenha cinco materiais você tem as seguintes opções: Perguntar sobre materiais já utilizados, ou Encontrando apenas quatro materiais, discutir sobre as condições de segurança dos materiais e dos operários em substituição ao quinto material, ou Escolher outra obra

39 Instruções para o primeiro trabalho teórico O trabalho pode ser entregue impresso ou em PDF, a fim de evitar que uma eventual má qualidade de impressão prejudique a avaliação do trabalho impresso, ou seja, o trabalho pode ser entregue em impressão preto e branco + PDF colorido. Não existe um número mínimo de páginas, espera-se o bom senso dos alunos neste quesito. O trabalho será apresentado pela equipe utilizando o projetor, caso não possam trazer um computador pessoal, podem utilizar o computador do professor (manda power point por para arthur.med@gmail.com. As apresentações devem durar no máximo 15 minutos e todos os alunos devem participar da apresentação. Se eventualmente acabar o tempo da aula, as apresentações continuam na aula seguinte. Caso algum integrante da equipe falte a apresentação, este deve informar à equipe se prefere apresentar na aula seguinte ou perder os pontos da sua parte na apresentação (a apresentação é 40% da nota do primeiro trabalho teórico, 20% para as presenças).