[Música] O objetivo dessa aula é discutir o uso da cerâmica vermelha nação civil no Brasil hoje nós temos mais de 6.000 empresas espalhadas eh pelo Brasil com diferentes tipos de aportes tecnológicos variando de pequenas até grandes empresas o setor de cerâmica vermelha ele é constituído principalmente pelo mercado de blocos e tijolos que são usados para construção das alvenarias eh no tipo de construção convencional as telhas também é um material bastante difundido né com mais ou menos 36% do mercado eh para uso em estruturas de cobertura onde o telhado cerâmico é um material muito recorrente alvenaria
e ela é a base da da construção popular e da autoconstrução no Brasil então um material de baixo custo bastante disseminado para se fazer as vedações verticais no Brasil eh mas também o setor de cerâmica vermelha eh também eh aporta tecnologia para construção eh de alvenaria racionalizada ou modular e também alvenaria estrutural onde se pode construir edifícios de diversos pavimentos até 10 pavimentos com é geralmente 10 pavimentos com blocos estruturais de construção que dispensam o uso de Pilares e vigas de concreto armado a construção modular ela tem característica é o tamanho a dimensão do bloco
muito controlado Assim como as espessuras de revestimento de argamassas e os módulos de construção da alvenaria seguem esses padrões modulares eh com preenchimento de parte das regiões com enrijecimento com de concreto que é um concreto que retrai pouco eh o uso de telhado cerâmico também é muito difundido no Brasil principalmente no interior onde a gente observando por vistas aéreas a gente pode perceber a predominância dos materiais cerâmicos nas construções residenciais brasileiras o processo de fabricação da cerâmica vermelha consiste numa série de etapas que começa com a extração de um material de baixo custo localizado na
região que tem por característica conter materiais argilosos que conté que conferem plasticidade ao material eh A partir dessa extração do solo local o material passa por uma etapa de sazon momento que é uma exposição à condição ambiente as intempéries para que a Chuva carree parte de constituintes secundários que são muito solúveis na argila constituído dos álcalis de sódio e potássio após a remoção desses materiais que pode podem gerar alguns tipos de problemas na construção nos componentes cerâmicos o material passa por uma britagem para redução de tamanho e desaglomeração são estudados processos de formulação das massas
cerâmicas esse material passa por um processo de compatibilização para encontrar a umidade correta dele eh vinculada ao tipo de processo que vai ser feito eh ou de prensagem ou extrusão tipicamente depois os materiais passam por um processo de secagem ao ar Antes de iniciar o processo de queima e depois efetivamente ocorre a calcinação e a produção do corpo cerâmico os sais solúveis são importantes de serem removidos da argila antes da início do processo Industrial porque eles causam Eles são muito solúveis e migram do corpo cerâmico paraa superfície dos Materiais de Construção causando esses manchamentos eh
os sais solúveis migram do interior vem pra superfície e acabam às vezes sofrendo processo de carbonatação por exposição ao meio e criando esses essas manchas brancas conhecidas como eflorescências que são consideradas patologias na construção muitas vezes podem ser removidos com simples lavagem mas às vezes dependendo do tipo de cerâmica que pode estar vitrificada manchamento da inflorescência não é facilmente removido podendo gerar problemas mais eh sérios na construção os solos quando são extraídos eles dependem da região em que se encontra depende do grau de intemperismo eh que se situa naquela região quando pego ass uma amostra
de solo o solo apresenta acaba apresentando um parâmetro textural ou seja uma distribuição de tamanhos de partículas e de minerais eh variados então tipicamente a a classificação textural de solos pela pelos padrões internacionais e nacionais seguem a divisão dos materiais em função da do tamanho delas partículas de inferiores a 2 micra São materiais bastante intemperizados constituindo eh a das argilas que são materiais específicos de eh silício e alumínio na sua constituição eh que tem características de plasticidade porque são compostos em camadas bidimensionais ou em folhas estrutura estrutura Cristalina desse material eh acima de de 50
micra até 2 MM se encontra fração areia que são frações de quartzos ou seja sílica praticamente de Constituição eh fruto da decomposição das rochas eh mais material quimicamente bastante estável e inerte na natureza que é a areia de quartos entre essas dois tamanhos Entre 50 micra e 2 micra situa a faixa conhecida como silt que é constituindo por uma mistura de grãos de de quartzo e materiais ah sílico Luminosos como argila os argilas minerais eh misturados então tipicamente quando se extrai um solo de uma região você vai encontrar através desse gráfico a direita o que
a gente chama de gráficos ternários né onde a composição dos três eh eixos indicados em cores diferentes somam 100% da Constituição do material então eh constituído por três elementos né três frações de tamanho então tipicamente a os solos são classificados desde Areias até frações puramente siltos até frações argil arenosas essencialmente argilas ou argilas siltosa devido a essas eh misturas de minerais e grul aí tem um exemplo né do que seria um à esquerda um solo praticamente arenoso até uma ição que ele é puramente argiloso à direita e as situações intermediárias seriam as que são mais
siltos eh os argilo minerais Então por que que eles Essas são esses materiais intemperizados de rochas feudis pática eh por outro constituinte que não quartzo né que é também uma categoria de tipos de silicatos mas que tem alumínio na Constituição e que acabam eh se organizando em camadas em folhas estruturas bidimensionais Então as os argilos minerais eles têm intercalações de camadas de tetraedros de silício onde o silício é constituído é um arranjo tetraédrico de quatro Faces onde o silício tá no no meio eh e os os vértices são oxigênio e todos esses constituídos de ligações
covalentes que se distribuem no formato de folha essas camadas podem ser intercaladas por camadas octaédrica constituídas de alumínio nesse caso o constituinte mineral cristalino tem oito Faces o alumínio situado no meio e todos os véres constituídos ou de oxigênio ou de hidroxilas que são grupos oh eh esse arranjo espacial acaba se distribuindo também em camada de folha o que difere Então os argilominerais é a capacidade de variar essas camadas de tetraedros de silício e octaedros de alumínio formando os arranjos t e o eh tipicamente a caulinita é é o arranjo mais simples é é um
arranjo do tipo te tetraedro e octaedro intercalados e esse material eh tem a característica eh entre essas camadas às vezes de ter arranjos de hidroxila e água entre as camadas e até mesmo eh potássio e outros constituintes que fazem com que essa camada na sua escala nanométrica permita o deslizamento entre essas folhas eh e isso dá essa característica de plasticidade que as argilas têm eh e faz com que esse material seja possível de ser moldado plasticamente e conformado até o processo de queima e definição formulações de massa cerâmica são feitas então usando essas diferentes granulometrias
dos solos regionais e podem usar por um lado a fração areia como um material que confere propriedades de desplastificar eh do ponto de vista plástico Mas por outro lado podem conferir estabilidade Dimensional desse material após o processo de queima onde a retração Dimensional passa a ocorrer da mesma forma na fração fina se encontra a fração que confere essa plasticidade conformação possibilidade de conformar a geometria da peça e também fundentes que fazem com que junto com esses minerais intemperizados se constituam de sódio e potássio e outros materiais Como ferro que acabam mudando a cerâmica apresentar uma
fusão parcial na temperatura auxiliando na redução de vazios e no processo de sinterização que será explicado posteriormente então olhando sobre o ponto de vista da da composição da cerâmica aqui tem um exemplo né para fazer uma extrusão de um tijolo furado é necessário eh 30% de argilas plásticas por volta de 20% de silt e 50% eh de areia para conferir essa estabilização então os gráficos ternados eles são lidos desta forma onde a soma dos componentes geram 100% e acompanhando esses eixos internos assim como a mistura que seria usado por uma telha que seria um processo
que dependendo do padrão de conformação dessa telha pode existir detalhes e que exijam que ten superior e de argila plástica para poder formar o molde do jeito a formato da telha que se deseja assim como pode ser necessário também uma redução de vazios e uma quantidade de material que sofra fusão em maior quantidade do que de um bloco cerâmico furado mudando assim os constitues Então essas regiões empíricas eh são usadas como regiões ótimas que orientam as indústrias de cerâmica a fazer essa produção da mesma forma quando a gente compõe as fações granulométricas a gente também
muda a distribuição de compostos constituintes químicos presentes e expressos em óxidos da cerâmica variando teores relativos de sílica al óxido de alumínio e fundentes que entram nas categorias desses eh íons eh sódio e potássio não necessariamente solúveis como aqueles está anteriormente e constituintes de ferro que ajudam a baixar a temperatura ura de fusão e faz com que o corpo cerâmico tenha essa fusão parcial pode-se ver por esse gráfico que às vezes eh a pode ser necessário o aumento dos fundentes para que o produto cerâmico tenha uma redução da sua porosidade então exemplo eh além Dee
ajuste químico e granulométrico da cerâmica vem também o ajuste das condições eh reológicas para que seja possível produzir a peça aí é o exemplo de uma Maromba produzindo eh peças de Laje pré-fabricada com eh de de de construção também popular e de bastante disseminação na construção e os blocos comumente de construção como Bloco Eh cerâmico vazado usado na alvenaria convencional não modular até um bloco como esse do tipo intermediado que seria um do tipo estrutural que é para fazer essas construções mais de de mais altura e modulares eh percebe-se que tem uma diferença grande né
materiais que são feitos por extrusão contínua e essa fabricação exige um teor de umidade de água maior para nessa massa cerâmica assim como essas que são para produzir telhas que são produtos mais secos que podem ser feitos com teor de umidade inferior e são prensados onde a conformação é ajudada pelo processo de prensagem eh a umidade presente e necessária para confirmar a cerâmica ela precisa ser perdida por um processo e reduzida antes de entrar ao forno para o processo de fabricação da cerâmica que é um processo de secagem ao ar antes da queima e como
a gente faz isso a gente primeiro permite que a água livre dessa eh dessa cerâmica seque lentamente e não saia abruptamente no processo de queimo que levaria processos eh muito eh significativos de retração da peça e levaria a fissuração do corpo cerâmico então a gente costuma eh identificar o patamar da taxa de secagem do material a redução do teoro de umidade ela segue uma uma uma redução contínua até um determinado ponto onde fica mais difícil secar E aí a gente encontra essa condição eh de permitir essa evaporação lenta depois que o que a cerâmica passa
alguns dias eh nessa condição de Equilíbrio e perda da do excesso de umidade pro meio ele entra no processo de calcinação e o processo de calcinação ele geralmente é feito em forno contínuo onde o material entra por um processo eh onde vai sofrendo aumento de temperatura chega no no limite e permanece nesse patamar e depois resfria eh até a Expedição do produto cerâmico produzido a qualidade do forno é importante a questão do isolamento e como o calor se distribui dentro dele então o projeto do forno é muito importante a instrumentação dele vai definir um pouco
como é a variabilidade a qualidade dos tijolos e e blocos produzidos se você observar numa cerâmica que existem eh blocos excessivamente Queimados ou calcinados em relação a outros que já parece com aquela coloração mais clara e crua significa que você tem um processo muito variável e de pouco controle e homogeneização de condições de queima dentro do forno bom a a cerâmica quando uma vez lá dentro os argilominerais são materiais que constituem são constituídos de hidroxilas e água dentro das suas estruturas nanométricas de na sua composição Eh esses materiais acabam perdendo do água em faixas de
temperatura na volta de 550° então a cerâmica ela tem uma redução eh se por um lado o aquecimento do material leva a sua dilatação por outro lado a perda de água leva a sua Redução volumétrica e contração do seu volume interno assim como os processos de fusão interno vão levar uma redução de vazios e e sinterização e redução de porosidade na cerâmica da mesma forma nesse processo de secagem podem acontecer mudanças eh de estrutura Cristalina eh dos materiais Como quartzo que aquecido acima de 550 muda para a sua estrutura para eh para para uma outra
variante de de eh de de fase mineral e que acaba apresentando expansão eh do seu volume assim como a Alumina também aquecida perto de 1000 G pode também apresentar tá formações de outras estruturas cristalinas que podem levar expansão volumétrica então resumindo uma cerâmica ela passa eh ao longo do seu processo de aquecimento ela vai dilatando por causa do do do do efeito de aumento de dilatação térmica passa por períodos de Redução volumétrica por causa da perda da água até processos depois que eh que vão até a redução a abrupta do seu eh da sua dimensão
que se leva ao processo de fusão que é o processo de sinterização então toda cerâmica acaba passando por esse processo da fusão dos minerais internos para formar um corpo único cerâmico e essa redução essa formação ela pode ser parcial ou quase total na cerâmica e pode implicar eh numa e Ela implica numa redução de vazios ou até mesmo no colapso dimensional do corpo então o processo de sintetização É assim os materiais óis estão Com contornos de grão a partir do processo de aquecimento e que se começa a ter a fusão ela acaba acontecendo pelo contorno
de grão levando esse material a reduzir eh sucessivamente a sua porosidade interna Mas pode chegar a situação de que dependendo da combinação da quantidade de água que você usou da quantidade da temperatura que você vai alcançar e a quantidade de fusão que vai ocorrer dentro do corpo cerâmico eh observar esse mecanismo de aumento abrupto da retração linear a um ponto que pode chegar a fissurar o corpo eh e esse processo ser um processo catastrófico né que não permite a produção de um corpo cerâmico mesmo que ele fique com pouca porosidade devido a essa retração muito
significativa que ele tem e que aumenta com a se é com a temperatura com o aumento da fusão parcial dentro da cerâmica é do mesmo jeito que essa retração pode vir a Gerar fissura ela também vai ter um efeito significativo na redução da porosidade do corpo cerâmico então é um equilíbrio entre reduzir a porosidade e não permitir que o corpo eh sofra essa retração muito violenta uma das formas de segurar a retração é como eu falei usar os elementos desplastificar que poderia ajudar a reter fases mais estáveis em Temperatura que poderia reter essa retração linear
da fusão parcial da cerâmica
