MATERIAIS CERÂMICOS

Os materiais cerâmicos são inorgânicos, formados por elementos metálicos ou não metálicos, ligados entre si por ligações iónicas ou covalentes.

Matérias-primas: gnaisses, micaxisto, feldspatos alterados, argila e água.

PRINCIPAIS PROPRIEDADES:

- Cristalinos

- elevada dureza, refractariedade, resistência química e fragilidade

- elevada relação resistência/densidade e módulo de elasticidade/densidade

- baixo coeficiente de dilatação térmica

- boas propriedades isolantes, térmicas e eléctricas

CLASSIFICAÇÃO:

Por Cozedura

Com fusão da fase vítrea

- tijolos, faianças, grés e porcelanas

- ligantes hidráulicos: cais, cimento

- cerâmicas refractários e não refractários

Sem fusão da fase vítrea

- óxidos cerâmicos puros

- refractários d carbono e grafite

Por fusão

- vidros

- esmaltes

- fibras cerâmicas

COZEDURA DA CAULINITE (o componente é a argila, um composto de alumina e sílica hidratada)

2SiO₂.Al₂O₃.2H₂O=S₂AH₂

200ºC – desidratação parcial

600ºC – desidratação total

Originando o metacaulino 2SiO₂.Al₂O₃=AS₂

650ºC – dissociação da sílica/alumina

Retracção de cozedura

850-950ºC – trimita (4SiO₂) e a mulite (2SiO₃.3A₂O₃)

1200-1500ºC – Fusão à Vitrificação

PROCESSO DE FABRICO:

- Preparação das Pastas

Extrai-se a argila, apodrece-se ao ar, depois ocorre o destorroamento por britagem ou moagem com adição de água, podem ser:

- amassadura muito seca – produtos refractários

- amassadura húmida – grão e barro vermelho

- amassadura muito húmida – faiança

- Moldação

Via manual

Via mecânica, feita com prensagem, usam-se moldes de madeira, aço, gesso(para absorver excesso de humidade).

- Secagem e Cozedura

Secagem ao ar livre (1 semana) ou processo artificial
Cozedura, em:

Forno Hoffman é constituído por 12 câmaras e uma fornalha

Forno de túnel o produto progredi no túnel, aquece progressivamente até à zona central e depois que vai saindo do túnel vai arrefecendo.

PRODUTOS:

Produtos Porosos – macios e riscam-se facilmente, cheiram a barro, não há vitrificação. Ex:. telhas e tijolos, produtos refractários.

Produtos não porosos – não são facilmente riscados. Ex:. grés cerâmico e porcelanas.

TIJOLOS
Composto por 2 partes de areia siliciosa, 1 parte de caulinite, e em minoria saibros, calcários e óxidos de ferro.

Existem dois tipos de tijolo:

- maciço (paredes resistentes)

- furado (paredes divisórias)

Características fundamentais:

- resistência à compressão,

- homogeneidade de cor,

- homogeneidade de som percutido,

- teor de sais dissolvidos,

- ausência de cal viva

EN 772 – Especificação para unidades de alvenaria

TELHAS
Composto por 2 partes de areia siliciosa, 1 parte de caulinite, e em minoria saibros, calcários e óxidos de ferro.

Existem vários tipos de telha:

- marselha (exige 2 apoios em ripa de madeira para a sua colocação)

- lusa

- canudo (exige uma viga de madeira)

Características fundamentais:

- resistência à flexão,

- homogeneidade de cor,

- homogeneidade de som percutido,

- gelividade,

- impermeabilidade,

- ausência de cal viva

EN 1304-2005 – Telhas cerâmicas e acessórios – definições e especificações dos produtos e métodos de ensaio

NP EN 1204 – Caracteristicas

NP EN 558 – Resistencia à flexão

NP EN 559-1 – Impermeabilidade

NP EN 559-2 – Resistência ao fogo

Gelividade – capacidade de um material não fracturar com a variação da temperatura. Este fenómeno é importante em climas frios ou onde exista grande amplitude térmica.

LOIÇAS CERÂMICAS (matéria prima é a argila rica em caulinite, prensada, seca e moldada, e cozida a altas temperaturas)

LADRILHOS OU MOSAICOS (vidrado antes de cozido)

(matéria-prima é composta por argila rica em caulinite, branca sem óxido de ferro)

AZULEJOS (vidrado depois de cozido)

Processo de fabrico:

- misturam-se as matérias-primas,

- corta-se e molda-se,

- 1ª cozedura a uma temperatura 1020ºC, obtem-se chacota,

- vidragem manual,

- pintura manual,

- 2ª cozedura a 980ºC.

Vitrificação – esta fase serve como um meio de reacção, através do qual a difusão se pode realizar a uma temperatura mais baixa do que no resto do material cerâmico.

Durante a cozedura deste tipo de materiais cerâmicos ocorre um processo denominado vitrificação, no qual a fase vítrea se liquefaz e preenche os poros de material. Esta fase pode também reagir com algum material refractário que se encontra no estado solido. Durante o arrefecimento, a fase líquida solidifica, dando origem à matriz vítrea que liga entre si as partículas não fundidas.