Cerâmica DT 014 novo

DOSSIÊ TÉCNICO –

Cerâmica

Ivo Mezzadri Filho

Instituto de Tecnologia do Paraná - TECPAR

Junho/2007 Edição atualizada em Agosto/2021

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Dossiê Técnico MEZZADRI FILHO, Ivo Cerâmica Instituto de Tecnologia do Paraná - TECPAR

4/6/2007

Resumo Os materiais cerâmicos são diferenciados por sua composição variando de elementos metálicos a não metálicos, que na sua composição química varia de Al2O3 até vidros inorgânicos, passando pelos produtos de argila e chegando aos mais sofisticados materiais piezelétricos como o Pb (Zr, Ti) O3. Este dossiê descreve as possibilidades de aplicação aliando características técnicas com as necessidades do pequeno produtor. Entretanto torna-se de difícil uma compreensão sem uma explanação e enquadramento teórico, demonstrando a origem nas diferenças desse material.

Assunto FABRICAÇÃO DE PRODUTOS CERÂMICOS Palavras-chave Abrasivo; argila; associação empresarial; cerâmica mista;

cerâmica natural; cerâmica sintética; cerâmica vermelha; cimento; classificação mineral; conformação; empilhamento; equipamento; fabricação; material cerâmico; norma técnica; porcelana; processamento; produto cerâmico; produto elétrico; propriedade física; propriedade química; vidro

Atualizado por MARTINES, Elizabeth

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DOSSIÊ TÉCNICO

2 2021 c Serviço Brasileiro de Respostas Técnicas – SBRT

Sumário 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 3 2 CARACTERIZAÇÃO DO SETOR ...................................................................................... 3 3 RECURSOS MINERAIS ..................................................................................................... 4 4 ESTRUTURA ATÔMICA E CRISTALINA DOS MATERIAIS ............................................ 7 5 PROPRIEDADES DOS MINERAIS ................................................................................... 8 5.1 Propriedades químicas ................................................................................................. 8 5.2 Propriedades físicas .................................................................................................... 11 6 COMPARAÇÃO ENTRE AS FASES CERÂMICA E NÃO-CERÂMICA ........................... 11 7 MATÉRIAS-PRIMAS ....................................................................................................... 12 7.1 Propriedades das argilas ........................................................................................... 13 7.2 Propriedades na queima ............................................................................................ 14 7.3 Alterações químicas ................................................................................................... 14 7.4 Classificação dos produtos cerâmica quanto às matérias-primas ......................... 14 7.4.1 Materiais cerâmicos para construção civil .................................................................. 14 7.4.2 Materiais refratários .................................................................................................... 16 7.4.3 Louça, porcelana doméstica, porcelana elétrica e material sanitário ........................... 16 7.4.4 Materiais para fins elétricos ........................................................................................ 17 7.4.5 Materiais abrasivos ..................................................................................................... 17 7.4.6 Vidros ........................................................................................................................ 17 7.4.7 Cimento ...................................................................................................................... 17 7.4.8 Materiais cerâmicos sintéticos e mistos ...................................................................... 18 8 PROCESSOS E EQUIPAMENTOS .................................................................................. 18 9 PROCESSO DE FABRICAÇÃO DA CERÂMICA VERMELHA ....................................... 20 10 CONFORMAÇÃO DE MASSAS .................................................................................... 21 11 MÁQUINAS EXTRUSORAS .......................................................................................... 22 12 SECAGEM ..................................................................................................................... 23 12.1 Tipos de secadores ................................................................................................... 25 12.2 Eficiência do secador ............................................................................................... 27 13 MÉTODOS DE EMPILHAMENTO ................................................................................. 27 14 NORMAS TÉCNICAS APLICÁVEIS .............................................................................. 28 14.1 Blocos e tijolos maciços cerâmicos ......................................................................... 28 14.2 Telhas ........................................................................................................................ 28 14.3 Tubos cerâmicos ....................................................................................................... 28 Conclusões e recomendações ......................................................................................... 28 Referências ....................................................................................................................... 29

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Conteúdo 1 INTRODUÇÃO Os compostos cerâmicos são mais estáveis com relação ao meio térmico e químico que seus componentes locados em separado: por exemplo, o AL2O3 revela maior estabilidade que os seus componentes Al (alumínio) e O (oxigênio). Os compostos envolvidos por uma coordenação atômica mais complexa que a de seus componentes propicia uma maior resistência ao escorregamento (é o deslocamento de átomos ou “linha” de átomos ao nível cristalino) Os materiais cerâmicos são geralmente duros e sempre menos dúcteis que seus equivalentes metálicos ou polímeros. As características dielétricas, semicondutoras e magnéticas de determinados materiais cerâmicos são de especial valor para cientistas e engenheiros responsáveis por projetos e empregos de dispositivos para circuitos eletrônicos. Cerâmicos são compostos que contêm elementos metálicos e não-metálicos. Há diversos exemplos de materiais cerâmicos, variando desde o cimento ao concreto, passando pelo vidro, pelo isolante cerâmico de velas de ignição automotivas (FIG. 1), e pelo UO2 (dióxido de urânio) elemento combustível nuclear.

Figura 1 - Utilização de cerâmica em vela de ignição

Fonte: (BOSCH, [200-?]) Cada um destes materiais é relativamente duro e frágil. Realmente, a dureza e a fragilidade são atributos gerais dos cerâmicos, além do fato de que eles tendem a ser mais resistentes que outros materiais, metálicos ou polímeros, em solicitações severas e altas temperaturas. A base para estas características é o comportamento eletrônico dos constituintes do átomo, os elementos metálicos cedem seus elétrons mais externos aos átomos não-metálicos, que os retêm. Isto significa que estes elétrons ficam imobilizados, resultando num bom isolamento das baixas condutibilidades térmica e elétrica dos cerâmicos. Igualmente importante é que os íons metálicos positivos (átomos que perderam elétrons) desenvolvem forte atração com os íons não-metálicos negativos (átomos que ganharam elétrons). Cada cátion (positivo) fica circundado por ânions (negativo). Significando que seria necessária uma grande energia para separá-los. Resultando em materiais cerâmicos duros (mecanicamente resistentes), refratários (termicamente resistentes) e inertes (quimicamente resistentes). 2 CARACTERIZAÇÃO DO SETOR A indústria de cerâmica é enquadrada pela classificação geral do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), na seção da “Indústria de transformação”, na divisão de “Fabricação de produtos minerais não-metálicos” subdividindo nos seguintes grupos e classes:

231 Fabricação de vidro e de produtos do vidro 2311-7 Fabricação de vidro plano e de segurança 2312-5 Fabricação de embalagens de vidro 2319-2 Fabricação de artigos de vidro

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www.respostatecnica.org.br 4

232 Fabricação de cimento 2320-6 Fabricação de cimento

233 Fabricação de artefatos de concreto, cimento, fibrocimento, gesso e materiais

semelhantes 2330-3 Fabricação de artefatos de concreto, cimento, fibrocimento, gesso e materiais

semelhantes 234 Fabricação de produtos cerâmicos

2341-9 Fabricação de produtos cerâmicos refratários 2342-7 Fabricação de produtos cerâmicos não-refratários para uso estrutural na

construção 2342-7/01 Fabricação de azulejos e pisos 2342-7/02 Fabricação de artefatos de cerâmica e barro cozido para uso na

construção, exceto azulejos e pisos Estas classes englobam:

- fabricação de materiais cerâmicos para construção, tais como: telhas, tijolos, lajotas, canos, manilhas, tubos, conexões, etc.; - fabricação de placas cerâmicas para revestimento: azulejos lisos ou decorados, ladrilhos, porcelanato, mosaicos e pastilhas cerâmicas e outros materiais de acabamento.

2349-4 Fabricação de produtos cerâmicos não-refratários não especificados anteriormente.

2349-4/01 Fabricação de material sanitário de cerâmica. 2349-4/99 Fabricação de produtos cerâmicos não-refratários não especificados

anteriormente. Estas classes englobam:

- fabricação de artefatos de cerâmica ou de barro cozido para uso doméstico ou de adorno (panelas, talhas, filtros, potes, etc.); - fabricação de produtos cerâmicos para uso na indústria do material elétrico (isoladores, interruptores, receptáculos, etc.); - a fabricação de cerâmica branca: - louças de mesa (aparelhos completos e peças avulsas de louças para serviços de mesa como aparelhos de jantar, chá, café, bolo e semelhantes); - louça sanitária; - cerâmica artística; - cerâmica técnica (para uso químico, elétrico, térmico, mecânico, etc.); - a fabricação de cerâmica de alta tecnologia (para uso de acordo com a sua função: eletroeletrônicos, magnéticos, ópticos, químicos, térmicos, mecânicos, biológicos, etc.).

239 Aparelhamento de pedras e fabricação de outros produtos de minerais não-metálicos

2391-5 Aparelhamento e outros trabalhos em pedras 2392-3 Fabricação de cal e gesso 2399-1 Fabricação de produtos de minerais não-metálicos não especificados

anteriormente Esta classificação tem o intuito de demonstrar um pouco da complexidade e da vasta área e possibilidades de atuação deste setor. 3 RECURSOS MINERAIS As matérias-primas cerâmicas são encontradas na natureza, em grande maioria, na forma de minerais e rochas. Isso faz com que o conhecimento sobre a formação da crosta terrestre seja imprescindível. A composição e estrutura da Terra são suscetíveis aos diversos impactos de formação que sofreu durante os anos, tais como: ação de vulcões, ondas e abalos sísmicos, meteoritos, satélites artificiais, movimentos das placas, provocando variações nos diversos locais da crosta terrestre. A localização do material adequado para o emprego em cerâmica também

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está ligada à profundidade na camada da Terra, podendo haver a necessidade de escavações o que acarreta no planejamento da recuperação da área afetada. A crosta (FIG. 2), com espessura variando entre 30 km a 60 km, é a camada que fornece a maioria dos recursos minerais para o desenvolvimento tecnológico.

Figura 2 – Esquema das camadas da Terra

Fonte: (CEPA, [200-?]) A origem desta camada foi dada a partir do resfriamento do magma, quando o mesmo chegou à superfície. Esta pode ser dividida em três camadas diferentes:

- camada sedimentar superficial, constituída por rochas sedimentares que em certos lugares pode atingir vários metros de espessura, e em outros desaparece; - camada granítica intermediária, a qual é constituída por rochas cuja composição é semelhante ao granito. Essa camada também é chamada de Sial, constituído de silício e alumínio onde as temperaturas aumentam conforme a profundidade. Esse fenômeno é conhecido como grau geotérmico, que equivale ao aumento de 10°C para cada 40 metros de profundidade. Nessa camada, o material é totalmente sólido; - camada basáltica inferior, que é bastante semelhante ao basalto. É também chamada de Sima. Esta parte da camada é composta principalmente de silício e magnésio, formado por uma mistura de rochas e magma atingindo temperaturas da ordem de 6000°C.

A composição química desta camada pode ser descrita conforme a Quadro 1.

Elemento Porcentagem % Oxigênio 46,4

Silício 28,4 Alumínio 7,3

Ferro 5,1 Cálcio 3,7

Potássio 2,5 Magnésio 2,7

Sódio 1,9 Quadro 1 – Composição química da crosta

Fonte: (CORREA, FERREIRA, 1985) Os elementos químicos mais abundantes na crosta são o oxigênio e o silício, que combinados compõem os chamados silicatos minerais. O alumínio na maioria das vezes

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aparece junto ao oxigênio e silício formando os minerais do grupo dos silicatos. Conclui-se que fundamentalmente a crosta e formada por minerais silicatos. Minerais: são substâncias químicas, na maioria das vezes iônicas, em geral originadas por processos inorgânicos. Sua composição química, geralmente, pode ser definida, dentro de certos limites, Em geral, os minerais são sólidos cristalinos, podendo apresentar formas geométricas mais ou menos regulares. Rocha: é um agregado de um ou mais minerais, que ocorre em grandes extensões na crosta terrestre, mantendo uma determinada homogeneidade quanto à composição mineralógica. Existem vários tipos de rochas, e para cada uma delas a agregação dos minerais varia, obedecem às leis físico-químicas durante a sua formação. A ideia de rocha geralmente é associada a um material compacto, duro, resistente. Entretanto, as argilas areias, cascalhos, apesar de não apresentarem essas propriedades, também são consideradas rochas. Os minerais compõem as rochas na crosta, e para a fabricação dos produtos cerâmicos deve-se estar interessado especificamente num mineral que compõe a rocha. Portanto, as matérias-primas cerâmicas básicas são retiradas das rochas. Os três tipos básicos de rochas que ocorrem na crosta da Terra são:

• rochas ígneas ou magnéticas, originaram-se da solidificação e/ou cristalização de

material do interior da Terra, que inicialmente se encontrava em estado de fusão (liquido). As rochas ígneas constituem a maior parte da crosta da Terra, entre 80 a 90% do seu volume.

Ao material em estado de fusão, ou seja, a rocha liquefeita denomina-se magma, e o seu resfriamento no interior da crosta formará as rochas ígneas intrusivas, no caso do granito. Se o magma alcançar a superfície da Terra e extravasar como ocorre nos vulcões, esse material em estado de fusão receberá o nome de lava, e o seu rápido resfriamento na superfície formará as rochas ígneas extrusivas, conhecidas de basalto. Minerais de interesse na produção de refratários cristalisam-se nos primeiros estágios de solidificação de magmas, como por exemplo: cromita, magnetita, ilmenita, alguns feldspatos e micas. No Brasil, os exemplos de rochas magmáticas são a maioria dos maciços graníticos da Serra do Mar, os basaltos da Bacia do Paraná, parte das rochas da Ilha de S. Sebastião (SP), o maciço alcalino de Poços de Caldas (MG), a Ilha de Fernando de Noronha.

• rochas sedimentares: são formadas por material derivado da destruição erosiva de rochas pré-existentes. Esse material é transportado por agentes como água, vento, gelo e depositado em bacias sedimentares, como argilas e arenitos. São incluídas também como rochas sedimentares os materiais provenientes de atividades biológicas, como o carvão, calcários e diatomitos;

• rochas metamórficas, são formadas a partir de rochas pré-existentes (ígneas,

sedimentares ou a própria metamórfica), quando em condições especiais levam aquelas rochas para o interior da crosta. Sobre elas agem temperaturas e pressões elevadas e agentes químicos de soluções e gases. Esses agentes colocam as rochas sob novas condições e ela se transforma, conservando o estado sólido. Por exemplo: os calcários submetidos a pressões se transformam em mármore, os arenitos em quartzitos.

Pelo metamorfismo são produzidos alguns minerais e rochas de interesse cerâmico como: cianita, coridon, grafita, filitos. Para evidenciar a relação entre indústria cerâmica e recursos minerais deve ser considerado:

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a) os feldspatos são os minerais mais abundantes na crosta terrestre. Constituem cerca de 60% da totalidade dos minerais presentes nas rochas, ocorrendo, principalmente, nas ígneas e metamórficas; b) minerais do grupo da sílica perfazem 12% das rochas da crosta, sendo que o mais importante representante desse grupo é o quartzo; c) os argilominerais são os minerais mais abundantes das rochas sedimentares; d) os materiais silicatos e silicatos de alumínio naturais ocorrem em abundância e amplamente distribuídos, fornecendo a "espinha dorsal" de produtos de alta tonelagem na indústria cerâmica; e) a localização do recurso mineral determina a localização da indústria cerâmica.

Os produtores da chamada indústria cerâmica estrutural estão localizados na faixa de ocorrência dos folhelhos argilosos do Paleozóico Superior, dentro da qual estão os municípios produtores de pisos manilhas e tijolos. Na faixa de rochas pré-cambrianas, é possível encontram áreas produtoras de feldspato e caulim. 4 ESTRUTURA ATÔMICA E CRISTALINA DOS MATERIAIS O termo cerâmico é bastante familiar como um adjetivo que designa certos objetos de arte. Para aplicações mais avançadas, os materiais cerâmicos abrangem uma grande variedade de substâncias, tais como vidro, tijolos, pedras, concreto, abrasivos, vernizes e esmaltes para porcelana, isolantes dielétricos, materiais magnéticos não-metálicos, refratários para altas temperaturas. A característica comum a estes materiais é serem constituídos de metais e não-metais. Estes componentes são unidos com ligações iônicas e/ou covalentes. Por isto, suas propriedades diferem das dos metais. São, geralmente, isolantes, transparentes (ou translúcidos), tipicamente não-deformáveis e usualmente estáveis sob condições ambientais severas. O composto MgO é um exemplo típico de material cerâmico com uma relação de 1 para 1 entre átomos metálicos e não-metálicos, alternadamente. É largamente empregado como refratário, pois pode suportar temperaturas muito elevadas (1500 a 2500°C, ou 300 a 4500°F), sem se dissociar ou fundir. A argila também é um material cerâmico comum, só que mais complexo que o MgO. A argila mais simples é Al2Si2O5(OH)4. Sua estrutura cristalina contém quatro unidades diferentes: Al, Si, O e o radical (OH). Embora não sejam tão simples como os metais, os materiais cerâmicos podem ser classificados e compreendidos a partir de suas estruturas internas. Além disso, é válido usar a estrutura de metais simples como ponto de partida para tal classificação. A maioria dos materiais empregados na manufatura dos produtos cerâmicos é mineral, portanto, matéria cristalina. Durante a queima dos diversos tipos de "cerâmicos" são produzidos: cristais, micro cristais, além de fases vítreas, fases que garantem as propriedades desejadas pelo seu produtor. Um aquecimento do comportamento físico-químico das matérias-primas cerâmicos depende, numa proporção bem grande, de um adequado conhecimento e aplicação da estrutura dos cristais. Cristal: sólido, homogêneo e possui ordem interna tridimensional que em condições favoráveis pode manifestar-se externamente. Nem todos os materiais são encontrados ou possuem "estado cristalino", isto é, não apresentam estrutura interna de átomos,

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logicamente não podem apresentar uma forma geométrica externa. Podem ser chamados de "amorfos", quanto à estrutura interna o melhor seria denominá-los "não cristalinos". Os átomos, moléculas ou íons estão dispostos nos sólidos cristalinos arranjados, numa determinada ordem ao longo dos eixos cristalográficos, e são conservados em suas posições pelas forças de ligação que existem entre eles. Essas forças podem ser:

(a) iguais em todas as direções;

(b) mais fortes ou mais fracas em ruptura ao longo dos planos onde as forças são mais fracas. É a clivagem.

Os tipos de ligações químicas nos cristais quais demonstram as forças que unem as partículas nos minerais podem ser classificados em quatro tipos:

(a) Ligações iônicas (b) Ligações covalentes

(c) Ligações metálicas

(d) Ligações de Van der Waals

A combinação dos átomos ou íons, através das ligações químicas forma "moléculas". Nos minerais, entretanto, há uma continuidade, indicada pelos raios "X", de tal maneira que, tais substâncias não podem constituir moléculas discretas, colocadas simetricamente umas em relação às outras. No caso do NaCl, cloreto de sódio, por exemplo, tem-se um aglomerado cristalino, estruturado de maneira continua é o cristal iônico. Nos cristais de diamante o carbono está colocado dentro de uma estrutura regular, orientada, onde predominam as ligações covalentes. Os pares de elétrons compartilhados distribuem-se uniformemente entre todos os átomos adjacentes, denominado de cristal covalente. 5 PROPRIEDADES DOS MINERAIS 5.1 Propriedades químicas As propriedades dos minerais dependem, além do arranjo interno, da natureza das forças que mantém os átomos, íons ou moléculas unidos, e da espécie química do elemento que os constitui. A composição química é a base para a classificação mineralógica. Os minerais estão divididos em classes segundo o ânion ou grupo aniônico dominante. As razões que justificam a adoção desse critério são os seguintes:

(a) minerais que possuem o mesmo ânion ou grupo aniônico dominante, tem semelhança marcantes entre si, mais do que aqueles que têm o cátion dominante;

(b) minerais classificados pela dominância do mesmo ânion ou grupo aniônico tendem a ocorrer em condições geológicas semelhantes, como por exemplo, os sulfetos que ocorrem em filões, os silicatos em rochas ígneas (feldspato, e outros típicos), carbonatos ocorrem mais comumente em depósitos sedimentares; (c) concordância com a classificação dos compostos da Química Inorgânica.

Classificação dos minerais com interesse cerâmico:

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Elementos Nativos ouro Au prata Ag grafita C

Sulfetos galena Pbs

esfalerita ZnS Óxidos

coridon Al2O3 hematita Fe2O3 ilmenita FeTiO3 cromita FeCr2O3 rutilo TiO2

Haloides halita NaCl

cluorita CaF2 Carbonatos

calcita CaCO3 ou CaOCO2 magnesita MgCO3 ou MgOCO2 dolomita CaMg(CO3)2 ou

CaOMGO2CO2 Boratos

borax Na2B4O7⋅10H2O ulexita NaCaB5O9⋅8H2O

colemanita Ca2B6O11⋅5H2O Fosfatos

apatita Ca5(F, Cl, OH) (PO4)3

ambligonita LiAlFPO4 Sulfatos

barita BaSO4 gipsita CaSO4⋅2H2O

Quadro 2 – Classificação química Fonte: (CORREA, FERREIRA, 1985)

Silicatos, este grupo merece um destaque maior, pois muitos materiais cerâmicos contêm silicatos, em parte porque os mesmos são abundantes e baratos, e por outro lado porque possuem certas propriedades bem úteis para o engenheiro. Provavelmente, o silicato mais conhecido é o cimento portland que tem a vantagem de poder formar um ligante hidráulico com agregados rochosos. Muitos outros materiais de construção, tais como tijolos, telhas, vidro e esmaltes são também feitos de silicatos. Entre outras aplicações dos silicatos se incluem isolantes elétricos, materiais de laboratório e fibras de vidro. Outro silicato natural é o feldspato. O mineral de granito rosa ou de cor parda é o KAlSi3O8, o qual pode ser visualizado como sendo uma cadeia de silicatos onde cada um dos quatro silícios se encontra substituída por um íon Al3+. Este, entretanto possui apenas três cargas ao invés das quatro do silício. Assim, o íon K+ aparece para balancear as cargas. Os íons K+ são considerados intersticiais. Entretanto, estas redes estruturais estão bastante abertas, de modo que existe espaço para íons extras estarem presentes. Os principais vidros comerciais são silicatos. Possuem a estrutura tetraédrica conforme descrito acima, mais alguns íons modificados. São considerados amorfos, isto é, não-cristalinos. Quando somente a sílica (SiO2) está presente e todos os átomos de oxigênio servem como ponte, o vidro é muito rígido. A sílica fundida, por exemplo, é extremamente viscosa, mesmo no domínio de temperaturas no qual é um líquido verdadeiro. Em termos de polímeros, suas unidades são polifuncionais, com intenso uso de ligações cruzadas em sua cadeia estrutural. A sílica fundida é largamente usada em algumas aplicações, pois tem baixa expansão térmica. Entretanto, sua alta viscosidade toma difícil sua moldagem.

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Em vidros comerciais que contêm soda e cal, menos que três quartos dos átomos de oxigênio servem como ponte entre os tetraedros de SiO4. Assim, algumas das unidades são diretamente conectadas com dois outros tetraedros. Uma das consequências é o vidro resultar termoplástico a temperaturas elevadas e poder ser moldado em produtos, tais como bulbos de lâmpadas, vidros de janela e fibras que se tornam rígidas durante o resfriamento. Existem milhares de vidros comerciais, porque existem também mais que uma dúzia de possíveis componentes a serem usados em variadas porções, capazes de produzir propriedades específicas, tais como índice de refração, cor ou viscosidade. As categorias mais predominantes de vidros estão mostradas no Quadro 3:

Tipo Componentes principais, porcentagem em peso

Exigências

SiO2 Na2O CaO Al2O3 B2O3 MgO Para janelas 72 14 10 1 2 Alta durabilidade Chapa (arquitetura)

73 13 13 1 Alta durabilidade

Recipientes 74 15 5 1 4 Fácil trabalhabilidade e resistência química

Bulbos de lâmpadas

74 16 5 1 2 Fácil manejo

Fibras 54 16 14 10 4 Baixa alcalinidade Pirex 81 4 2 12 Pouca expansão

térmica, pouca troca iônica

Sílica fundida 99 Expansão térmica bem baixa

Quadro 3 – Tipos comuns de vidros comerciais Fonte: (VAN VLACK, [200-?])

• Grupo dos Tectossilicatos:

a) quartzo – SiO2 b) feldspato: Ortoclásio e/ou micro clínico – KalSi3O8 ou K2O⋅Al2O3⋅6SiO2; Albita – NaAlSi3O8 ou Na2O⋅Al2O3⋅6SiO2; Anortita – CaAlSi3O8 ou Ca2O⋅Al2O3⋅6SiO2.

• Grupo dos Filossilicatos: Talco – Mg3Si4O10(OH)2 ou 3MgO⋅4SiO2⋅H2O; Pirofilita – Al2Si4O10(OH)2 ou Al2O3⋅4SiO2⋅H2O; Caulinita - Al2Si2O5(OH)4 ou Al2O3⋅2SiO2⋅2H2O; Muscovita – KAl3Si3O10(OH)2 ou K2O⋅3Al2O3⋅6SiO2⋅2H2O.

• Grupo dos Inossilicatos:

Espodumenio – LiAlSi2O6 ou Li2O⋅Al2O3⋅4SiO2 (piroxênio); Tremolita – Ca2Mg5Si8O22(OH)2 ou 2CaO⋅5MgO⋅8SiO2⋅H2O (anfibólico).

Através de análises químicas, somente, não é possível reconhecer todas as espécies minerais, principalmente quando ocorre polimorfismo, isto é, minerais que possuem a mesma composição química com estruturas cristalinas diferentes. Por exemplo: calcita e aragonita são minerais formados pelas mesmas quantidades percentuais de CaO e CO, diferem, no entanto em algumas propriedades, principalmente no arranjo cristalino, a calcita está cristalizada no sistema romboédrico e a aragonita no sistema ortorrômbico.

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5.2 Propriedades físicas São várias as propriedades físicas dos minerais que são utilizadas para a sua identificação. Do ponto de vista cerâmico interessam: clivagem, dureza, peso especifico e estrutura cristalina. A dureza é a resistência que o mineral apresenta ao ser riscado. Para classificar a dureza, utiliza-se uma escala que varia de 1 a 10, em ordem crescente de dureza (a escala de Mohs), baseada na dureza de minerais padrões (talco - 1, gipso - 2, calcita - 3, fluorita - 4, apatita - 5, ortoclásio - 6, quartzo - 7, topázio - 8, coríndon - 9 e diamante - 10). Na faixa dos minerais padrões podem ser utilizados os seguintes elementos de referência para ensaios de dureza: unha - dureza variável, comumente entre 2 e 2,5; alfinete em geral de aço mole, dureza em torno de 3,5; vidro comum - dureza -5; lamina de aço (canivete, lamina de barbear) dureza 5 a 5,5; porcelana - dureza 6. No caso do processo de moagem de minerais, a dureza é uma propriedade que deve ser levada em conta. No caso de um moinho de bolas, o seu revestimento e as bolas devem ter dureza, no mínimo, igual aos materiais que passarem pela moagem. A fratura e clivagem, denominada pela fratura na superfície resultando na quebra de um mineral. As superfícies de fratura (obviamente controladas pela estrutura atômica interna do mineral) podem ser irregulares ou conchoidais (são estes os dois tipos mais comuns de fratura). Porém, muito frequentemente, ocorrem fraturas que se caracterizam por planos de notável regularidade, neste caso, na qual a fratura denomina-se clivagem. A clivagem, por sua vez, pode ser perfeita, boa ou imperfeita. A maioria dos minerais, além de quebrar segundo superfície mais ou menos irregulares de fratura, apresenta-se adicionalmente pelo menos uma superfície de clivagem. Frequentemente, aparecem duas ou mais superfícies, cada uma delas referida por sua orientação (clivagem romboédrica), com referência a faces sólidas geométricos, formas segundo as quais se cristalizam os minerais na natureza. A maioria dos materiais empregados na manufatura dos produtos cerâmicos são minerais, portanto, matéria cristalina. Durante a queima dos diversos tipos de cerâmicas são produzidos cristais micro cristais, além de fases vítreas, fases estas que garantem as propriedades desejadas pelo seu produtor. Um entendimento do comportamento físico-químico das matérias-primas cerâmicas durante o processo depende, de um adequado conhecimento e aplicação da estrutura dos cristais. 6 COMPARAÇÃO ENTRE AS FASES CERÂMICAS E NÃO-CERÂMICAS Muitas das fases cerâmicas, da mesma forma que os metais, são cristalinas; ao contrário dos metais, suas estruturas não contêm um grande número de elétrons livres. Os elétrons estão compartilhados por covalência ou sendo transferidos de um átomo para outro no regime de ligação iônica; neste último caso, os átomos se tornam ionizados e, consequentemente, transportam carga elétrica. As ligações iônicas conferem aos materiais cerâmicos uma estabilidade relativamente alta. Possuem uma temperatura de fusão, em média superior à dos metais e materiais orgânicos. De uma maneira geral, são também mais duros e mais resistentes à alteração química. Quando sólidos, da mesma forma que os materiais orgânicos, são usualmente isolantes. Em temperaturas elevadas, em virtude da maior energia térmica, conduzem a eletricidade, porém, de forma muito menos intensa que os metais. Devido à ausência de elétrons livres, a maior parte dos materiais cerâmicos é transparente, pelo menos em seções delgadas e conduzem mal o calor. As características cristalinas podem ser observadas em muitos materiais cerâmicos. A mica, por exemplo, apresenta planos de clivagem que permitem o esfolamento com facilidade. Em alguns dos cristais mais simples, como, por exemplo, o MgO, pode ocorrer um

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escorregamento plástico semelhante ao dos metais. Durante o crescimento, podem se desenvolver limites geométricos cristalinos, como no sal de cozinha comum, limitado por faces cúbicas. No amianto, os cristais têm uma acentuada tendência à linearidade; nas micas e argilas, os cristais têm uma estrutura lamelar bidimensional. Os materiais cerâmicos mais fortes e estáveis, geralmente, possuem uma rede estrutural tridimensional, com ligações igualmente fortes nas três direções. As estruturas cristalinas dos materiais cerâmicos, comparadas com as dos metais, são relativamente complexas. Esta complexidade, aliada à maior resistência das ligações atômicas, torna as reações cerâmicas lentas. Nas velocidades normais de resfriamento, o vidro, por exemplo, não tem tempo de se rearranjar numa estrutura cristalina complexa. Consequentemente, à temperatura ambiente, ele permanece como um líquido super-resfriado por longo tempo. As estruturas e as propriedades de compostos do tipo carbetos e nitretos refratários encaixam-se entre as dos metais e as dos materiais cerâmicos. Entre eles se incluem compostos como TiC, SiC, BN e ZrN, os quais encerram elementos semimetálicos cujas estruturas resultam de uma combinação de ligações metálicas e covalentes. Os espinelios ferromagnéticos são outro exemplo. Como não possuem elétrons livres, não são bons condutores de calor e de eletricidade; entretanto, os átomos podem ser orientados dentro da estrutura cristalina, de forma a produzir propriedades magnéticas geralmente associadas com o ferro e metais correlacionados. A estrutura e as propriedades dos silicones se encaixam em algum lugar entre os materiais cerâmicos e orgânicos; são frequentemente chamados de polímeros inorgânicos. 7 MATÉRIAS-PRIMAS Na indústria da cerâmica vermelha, a matéria-prima fundamental é a argila. Sua ocorrência é muito comum, embora se diga que "a argila não é a expressão genuína do terreno de onde procede, e a diversidade de sua origem é a causa da variedade de suas categorias". As argilas são a espinha dorsal da cerâmica, portanto, é de fundamental importância o conhecimento de sua natureza. Atualmente, há um bom conhecimento dos minerais constituintes de argilas, embora haja ainda muito para ser investigado, principalmente no campo das micas hidratadas. A característica fundamental da argila é a sua plasticidade, o que permite a elaboração de um elevado número de formas pela utilização de equipamentos com baixo grau de complexidade e sofisticação. A composição da argila pura é de 47% de sílica, 39% de alumina e 14% de água, e constitui o aglutinante dos demais elementos que compõe a argila industrial. As argilas são constituídas por silicatos de alumínio hidratado, obtidos pela decomposição de rochas feldspáticas, com outras substâncias características dessa decomposição. Caracterizam-se por serem plásticas e moldáveis quando cominuídas e úmidas. Em todo Brasil, as olarias instalaram-se em regiões próximas a rios, como em São Paulo ao longo do rio Tietê, e tais empresas caracterizam-se pela produção de tijolos extrudados de vários furos e de telhas de alta resistência mecânica e relativa baixa porosidade aparente. No Estado de Santa Catarina, as argilas são amplamente distribuídas, chegando a formar reservas de qualidade e volume apreciável, que notadamente são exploradas para fins cerâmicos nobres. Em grandes quantidades ocorrem, também, argilas apresentando variáveis teores de impurezas, como disseminações de quartzo, micas, pirita, matéria orgânica, fragmentos de rochas, hidróxidos de ferro e outros. Estas argilas são amplamente usadas por empresas de cerâmica vermelha. Geologicamente, a exploração de argilas para emprego em cerâmica vermelha se desenvolve predominantemente em sedimentação quaternária. Como pode ser percebida a

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composição da argila varia conforme a região. Várias extrações ou lavras ocorrem sobre sedimentos da Bacia do Paraná e na alteração de rochas, em geral, do complexo metamórfico, formando depósitos de boa possança e qualidade. Normalmente, as empresas exploradoras possuem reservas próprias de argila,o que não impede que com relativa frequência obtenham também matéria-prima de terceiros. Algumas, ao utilizarem mais de uma matéria-prima, as adquirem de outros fornecedores para efetuar uma mistura adequada às características de produto desejadas. Existem diferentes tipos de argilas dependendo de seu lugar de origem:

• Argilas residuais são argilas encontradas no mesmo local da rocha da qual derivou; em cerâmica utiliza-se o termo "argila primária";

• Argilas sedimentares são caulins sedimentares do sudeste dos Estados Unidos,

são dignos de menção devido a sua uniformidade e grande extensão. Eles são formados principalmente de siltes e são provenientes de níveis mais elevados, lavados e transportados até lagos e lagoas. São geralmente encontrados em zonas pantanosas, por isso, têm elevado teor de matéria orgânica. Os folhelhos argilosos são de origem sedimentar e têm composição variável. A maioria deles contém considerável quantidade de minerais de ferro, embora alguns sejam bastante puros;

• Argilas glaciais são argilas utilizadas para a fabricação de tijolos vermelhos para

alvenaria e para a fabricação de vasos ornamentais. No Brasil, são argilas utilizadas para a fabricação de tijolos de alvenaria, tijolos furados e extrudados, telhas de vários tipos, inclusive para revestimento de paredes, lajes para cobertura, lajotas, manilhas; são normalmente argilas sedimentares, quaternárias, de deposição recente em margens de rios.

Dentro de uma larga faixa, as argilas variam em caráter, sendo encontradas por todo o litoral. Alguns depósitos de argilas são encontrados nos mesmos locais das rochas matrizes das quais foram originados, enquanto outros foram depositados a grandes distâncias do seu lugar de origem. As matérias-primas dos tijolos e blocos cerâmicos são constituídas por argilas plásticas caulinito-ilíticas em camadas mistas com matéria orgânica, óxidos e hidróxidos de ferro e de alumínio. Estes são materiais geralmente originários de rios, lagos ou de várzeas. Para a fabricação dos tijolos e blocos cerâmicos as argilas devem apresentar a propriedade de poderem ser moldadas facilmente e possuírem um valor de tensão (ou módulo de ruptura à flexão) de médio a elevado antes e após a queima. Outros minerais podem ser acrescidos às matérias-primas cerâmicas que atuam como fundentes e podem encontrar-se, normalmente, junto com as argilas ou podem ser agregados às mesmas quando necessário. A massa específica do tijolo cerâmico depende da composição da argila. A correlação entre a porosidade, a absorção de água e a densidade achadas em tijolos é muito fraca. Vale ressaltar que estes valores são válidos para os tijolos americanos e ingleses. 7.1 Propriedades das argilas Para as argilas plásticas ainda não foi desenvolvido um bom método para a medida da plasticidade. As argilas de granulometria mais fina são altamente plásticas; porém, mesmo as de granulometria grosseira contendo pequena quantidade de montmorilonita ou de matéria orgânica rica em ácido húmico podem ser plásticas. Por outro lado, os folhelhos argilosos, somente após moagem fina, adquirem essa propriedade. É usual a medida do limite de plasticidade de Atterberg para determinar a porcentagem mínima de água para o sistema argila + água formar uma massa plástica. Nas argilas secas, a retração de secagem é medida determinando-se a mudança de comprimento ou volume quando a argila é seca a 105 - 110°C. Devido à grande retração, é

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necessária uma secagem muito lenta para evitar trincas e se obterem as dimensões desejadas. Geralmente, as argilas plásticas de granulometria fina têm retração mais elevada. Existe muita especulação sobre a causa da resistência à flexão a seco. A explicação mais razoável parece ser baseada nas forças de van der Waals entre as faces planas das partículas de argila quando elas estão juntas. As forças são suficientes para orientar as placas, de maneira que os bordos se tornam completamente paralelos, contribuindo para aumentar a plasticidade e a resistência mecânica. 7.2 Propriedades na queima Quando as argilas apresentam elevados teores de ferro divalente, elementos alcalinos e alcalino-terrosos, durante a queima, poderá ocorrer excessiva retração, reduzindo a faixa de vitrificação e causando colorações indesejáveis. Desta forma, a qualidade da matéria-prima e o controle no processo de fabricação vão determinar a qualidade final do produto. 7.3 Alterações químicas A presença de carbonato de cálcio ou magnésio em argilas pode também acarretar desagregações localizadas em componentes cerâmicos. Nesse caso, na queima da argila, os grânulos de calcário ou de carbonato de magnésio transformam-se em cal virgem, que pode vir a hidratar-se na parede acabada pela ação da água. Os sulfatos são provenientes dos componentes cerâmicos de alvenaria, da água de amassamento utilizada em argamassa, ou ainda da reação entre elementos químicos do cimento e elementos químicos da cerâmica. Os sulfatos reagem vagarosamente em presença de água com aluminato tri-cálcio, que é um dos constituintes do cimento portland e com a cal hidratada. Se a água da argamassa dos tijolos contém sulfatos dissolvidos, a reação acontece, fazendo com que a argamassa trinque e lasque, resultando na desintegração da alvenaria. Ataque por sulfatos é somente possível se a alvenaria está exposta à umidade por muito tempo. Em condições de severa exposição à chuva, tijolos de qualidade especial ou cimento resistente a sulfatos devem ser usados. A resistência da argamassa contra ataques de sulfatos também pode ser aumentada especificando-se uma mistura bastante rica e substituindo-se a cal por um plastificante. Todos os tijolos cerâmicos contêm sais solúveis em alguma extensão. O sal também pode ser encontrado na argamassa ou devido à contaminação dos tijolos por agentes estranhos. Numa construção nova, quando a alvenaria é seca ao natural devido à evaporação de água, os sais dissolvidos, normalmente, aparecem como um depósito branco sobre a superfície dos tijolos e são chamados de eflorescências. Algumas vezes, a cor pode ser amarela ou verde pálido por causa da presença de vanádio ou cromo. A textura pode variar de leve ou fofa para dura e vítrea. A eflorescência é causada por sulfatos de sódio, potássio, magnésio e cálcio, porém nem todos eles podem estar presentes num caso particular. A eflorescência aparece durante a secagem natural da alvenaria após a construção ou, posteriormente, se ela permanecer úmida. Quantidade anormal de sulfato de sódio, constituindo mais de do peso do tijolo, causará despedaçamento de sua superfície. 7.4 Classificação dos produtos cerâmica quanto às matérias-primas 7.4.1 Materiais cerâmicos para construção civil

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Cerâmica vermelha (ou produtos cerâmicos estruturais) Produtos Matérias-primas

Tijolos de alvenaria Argilas plásticas caulinita - ilíticas ou de camadas mistas com matéria orgânica, óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio. Materiais geralmente de margens de rios, lagos ou de várzeas. Material queimado entre 900° C a 1000° C.

Tijolos furados Lajes cerâmicas Tijolos prensados Telhas Elementos vazados ornamentais Cerâmica utilitária (Majolica) Ladrilhos de piso prensados de cores vermelha, amarela, negra e pérola.

a) sem vidrado b) com vidrado colorido opaco

Argilas plásticas caulinato - ilíticas ou em camadas mistas, ricas em ferro e metais alcalino-terrosos, vitrificando em temperatura de ordem de 1050° C. Argilas sedimentares ou folhelhos argilosos de cores variadas: Taguás (São Paulo); Massa pé (Bahia). Argilas plásticas refratárias. Fluxos e pigmentos. Material queimado entre 1050° C e 1150° C chegando até 1350° C.

Manilhas vidradas Argilas plásticas sem-refratárias capazes de receber o vidrado de sal de cozinha ou vidrado sintético. Material queimado a cerca de 1000° C – 1100° C.

Agregado leve Folhelhos ilíticos; argila + fundentes + óleo combustível. Material expandido plasticamente entre 1050° C e 1250° C.

Cerâmica branca Conduítes de porcelana Caulim + quartzo + feldspato + argila

plástica que queimam com cor clara; queimas dos geralmente entre 1200° C e 1300° C

Azulejos com vidrados coloridos opacos a) Caulim + quartzo + feldspato + argila plástica + que queima com cor clara; b) silicatos de baixo ponto de fusão; c) talco, pirofilita, sericita, agalmatolita; d) calcita ou dolomita; e) pigmentos inorgânicos; f) fundentes (vidros, biscoito). Temperatura de queima da ordem de 1200° C.

Pastilhas para revestimento externo a) com vidrado colorido; b) com vidrado transparente; c) sem vidrado; d) de vidrados coloridos opacos.

a) caulim + quartzo + feldspato + argila plástica + que queima com cor clara; b) silicatos de baixo ponto de fusão; c) talco, pirofilita, sericita, agalmatolita; d) calcita ou dolomita; e) pigmentos inorgânicos. Temperatura de queima na ordem de 1200° C.

Quadro 4 – Classificação dos cerâmicos: cerâmica vermelha e cerâmica branca Fonte: (CORREA, FERREIRA, 1985)

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7.4.2 Materiais refratários

Naturais Produtos Matérias-primas

Silício - aluminosos Argilas refratárias com menos de 38,5% de Al2O3 no estado cru ou menos de 46% de Al2O3 após a queima de 1000° C.

Aluminosos ou altamente aluminosos a) argilas refratárias contem acima de 38,5% de Al2O3 no estado cru ou acima de 46% após a queima;

b) bauxitas, quartzitos de fácil inversão em cristobalita, com acima de 93% de SiO2 e teor baixo de ferro, de metais alcalinos e de alcalino-terrosos.

de Sílica

Silicosos Quartzitos muito impuros ou argilas silicosas contendo até 15% de Al2O3 após a queima a 1000° C.

Magnesita Magnesita natural – MgCO3; MgO de água do mar.

Cromita Cromita - FeO⋅Cr2O3 Cromita – magnesita e magnesita-cromita Mistura de magnesita e de cromitas

naturais Zirconita (zircão) Silicato de zircônia natural de areias

residuais; subproduto da industrialização de areias monazíticas e ilmeníticas.

Grafita Grafita + argila; coque + alcatrão. Dolomita Dolomita – (Mg⋅Ca)(CO3)2 Isolantes térmicos para temperaturas elevadas.

Argilas de baixa refratariedade; diatomito; vermiculita.

Sintéticos Coridon ou alumina fundida Bauxita ou diásporo fundido + argila. Carbeto de silício Quartzo + coque. Zircônia Minérios de zircônio; sais de zircônio. Magnésia Sais de magnésio de água do mar. Isolantes térmicos de silicato de cálcio para uso até 85° C.

Sílica + hidróxido de cálcio; diatomito, amianto; carbonato de magnésio.

Quadro 5 – Classificação dos cerâmicos: naturais e sintéticas Fonte: (CORREA, FERREIRA, 1985)

7.4.3 Louça, porcelana doméstica, porcelana elétrica e material sanitário

Produtos Matérias-primas Louça doméstica a) argilas plásticas que queimam com

cores claras; b) caulim; c) quartzitos ou areias - quartzíticas; d) feldspato; e) talco; f) silicatos de baixo ponto de fusão; g) calcita e dolomita; h) pigmentos inorgânicos; i) compostos químicos (carbonatos

alcalino – terrosos) Temperaturas de queima entre 1000°C e 1450°C.

Porcelana doméstica Porcelana para material de laboratório Isoladores elétricos para alta e baixa tensão; esteatitas Grês sanitário Grês antiácido Cerâmica artística Cerâmica utilitária

Quadro 6 – Classificação dos cerâmicos: porcelanas Fonte: (CORREA, FERREIRA, 1985)

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7.4.4 Materiais para fins elétricos

Produtos Matérias-primas Esteatitas de diversos tipos; Cordierita a) talco maciço ou moído;

b) caulim; c) feldspato; d) silicato de chumbo; e) carbonatos alcalinos terrosos.

Materiais piezelétricos Quartzo; titanatos de metais – divalentes. Materiais ferros-magnéticos Ferritas ou espinélios de diversos tipos Dielétricos sinterizados Alumina – Al2O3; zircônia – ZrO2; Berilia –

BeO Porcelanas elétricas especiais Porcelanas de Zirconita e outras Semicondutores Carbeto de silício; TiO2; soluções sólidas de

espinélios Quadro 7 – Classificação dos cerâmicos: produtos elétricos

Fonte: (CORREA, FERREIRA, 1985) 7.4.5 Materiais abrasivos

Produtos Matérias-primas Abrasivos naturais Areia, bauxitos e argilas calcinadas;

diatomita; trípoli; rouge; coridon natural. Abrasivos sintéticos Alumina fundida do tipo coridon; carbetos

metálicos sinterizados; óxidos metálicos sinterizados; nitratos, boretos e outros

Quadro 8 – Classificação dos cerâmicos: abrasivos Fonte: (CORREA, FERREIRA, 1985)

7.4.6 Vidros

Produtos Matérias-primas Vidro comum Areia; feldspato; carbonatos de cálcio e de

sódio Vidros neutros e especiais (vidros semicondutores, cristalizados e outros)

Areia; feldspato; carbonatos ou óxidos metálicos diversos; ácido bórico; compostos químicos diversos.

Fritas, vidrados, esmaltes cerâmicos Areia; feldspato; calcita e dolomita; óxido de zinco e chumbo; pigmentos inorgânicos; talco.

Quadro 9 – Classificação dos cerâmicos: vidros Fonte: (CORREA, FERREIRA, 1985)

7.4.7 Cimento

Produtos Matérias-primas Comum Argila + calcário com baixo teor de

magnésio Cimento branco Caulim + calcita; silicato de cálcio Cimentos especiais Compostos de zinco e de magnésio Cimentos refratários Hidróxido de alumínio e de cálcio

Quadro 10 – Classificação dos cerâmicos: cimento Fonte: (CORREA, FERREIRA, 1985)

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7.4.8 Materiais cerâmicos sintéticos e mistos

Produtos Matérias- primas Cermentos Agregados de cobalto metálico + óxidos de

carbetos metálicos sinterizados Composições de vidro + óxidos sinterizados Vidros especiais + óxidos metálicos;

refratários sinterizados Ferro esmaltado Ferro + esmalte inorgânicos sintéticos Alumínio “porcelanizado” ou esmaltado Alumínio + esmaltes inorgânicos sintéticos Óxidos mistos sinterizados Mistura de óxidos metálicos diversos

Quadro 11 – Classificação dos cerâmicos: sintéticos e mistos Fonte: (CORREA, FERREIRA, 1985)

8 PROCESSOS E EQUIPAMENTOS A fabricação cerâmica, em geral, é executada em um processo industrial. O tipo de matéria-prima disponível, as temperaturas de queima, o equipamento usado, provocam variações no produto final, onde se pode obter um ou outro tipo de massa cerâmica, muito diferenciadas em cor, textura e aparência. Na Figura 3 pode-se perceber um resumo e um processo geral de fabricação, aplicado tanto para cerâmica branca e porcelana, quanto para a produção da cerâmica vermelha.

Figura 3 – Fluxograma básico do processo para cerâmica

Fonte: (FONSECA et al, 1997)

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Armazenagem: feita a recepção da matéria-prima, a qualidade dela é controlada. Deve-se fazer uma armazenagem adequada para evitar possíveis contaminações. Pesagem: as matérias-primas e os esmaltes empregados na decoração das peças são pesados, garantindo-se as formulações exatas para as massas cerâmicas. Moinhos giratórios ou vibrantes: geralmente revestidos de ladrilhos ou blocos de quartzo para evitar a contaminação metálica. Em seu interior existem bolas de porcelana muito duras que contribuem para reduzir a partículas finas o quartzo e as matérias-primas rochosas (ingredientes não plásticos) que devem passar por este processo antes de serem misturados com a argila. A massa é preparada de acordo com a capacidade do moinho para garantir uma moagem efetiva. No caso da preparação de esmaltes deve existir um moinho para cada cor. Misturador: cada um dos compostos anteriores é misturado com água formando um líquido denso que leva o nome de barbotina (argila misturada com água em estado cremoso; a barbotina é a cola da argila) (ROSSI). Deve ser agitado constantemente para evitar a sedimentação. A mistura é feita com as proporções adequadas de cada matéria-prima. Possíveis resíduos de massa são reutilizados também nos misturadores para a obtenção de barbotina. Os parâmetros de viscosidade e densidade da massa devem ser garantidos. Esta barbotina é bombeada ao setor onde se realiza a colagem (no caso de louças) ou para os atomizadores (no caso de pisos e revestimento). Os tanques de armazenamento deverão ter peneiras para evitar que a massa contenha e retenha algumas sujeiras. Filtro-prensa: transforma a composição líquida em plástica, com a finalidade de dar moldabilidade ao material. Filtra a mistura através de telas filtrantes que obrigam a passagem de certa quantidade de água. As peças resultantes do processo são folhas de matéria plástica que variam de espessura e saem com a umidade requerida, passando para uma correia transportadora. Amassadoras: grandes máquinas que misturam as peças em câmaras ao vácuo para extrair o ar e fazer a massa mais homogênea e compacta, obtendo cilindros maciços de matéria plástica com o tamanho requerido, segundo a peça que vai ser formada. Os cilindros são colocados em uma sala úmida e em locações coberto com plástico. As massas resultantes dos processos descritos anteriormente se dividem em dois caminhos. a) Moldagem ou prensagem: composta por um grupo de máquinas formadoras ou prensadoras. A massa cerâmica vem da estocagem em uma sala úmida, resultante das amassadoras. A maioria dos objetos é modelada automaticamente. É usada para objetos planos. Lamina-se uma quantidade pré-determinada da massa que é colocada logo no molde. A peça é prensada suavemente contra o molde, gravando-se na massa a forma do molde. Secagem: o molde é feito de gesso e absorve a água; as peças resultantes são transportadas ao forno de secagem lentamente, saindo daí com baixíssima umidade, contraídas e resistentes; deve-se corrigir as partes defeituosas das bordas. No caso das xícaras, por exemplo, deve haver uma pré-secagem, polimento e colagem das asas antes da secagem total da peça. b) Colagem de barbotina: o molde de gesso é preparado de modo a unir provisoriamente ambas as metades, vertendo-se lentamente a barbotina para evitar bolhas de ar dentro do mesmo. À medida que o gesso do molde absorve a barbotina que está mais perto da superfície, começa a se formar uma delgada parede de cerâmica depois de determinado tempo e, após a obtenção da espessura indicada, o molde é vertido ou drenado suavemente em uma inclinação de 45° para extrair o excesso da barbotina. Secagem: a peça é extraída do molde logo que começa a encolher-se e a desprender-se das paredes do molde. Geralmente, é realizada à temperatura ambiente. Em locações, o molde é colocado em um secador; quando seco é aberto e extraída a peça. Os moldes

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usados devem ser colocados para secar a temperaturas estabelecidas. Por exemplo: se a peça é um bule, o corpo é colado no molde separado da asa, e ainda na condição de "dureza de couro" (hard leather) é colado com um pouco de barbotina. Tanto as peças modeladas como as coladas seguem o mesmo processo. Polimento: são utilizadas esponjas e facas especiais. As peças devem chegar a esta área com uma umidade mínima tal que permita a manipulação enquanto são polidas, sem a ocorrência de deformações. Decoração: pode ser feita sobre ou sob o esmaltado. É preferível sob o esmaltado, pois o desenho fica protegido embaixo da camada de vidro. Existem muitas formas de efetuar a decoração. A mais antiga é à mão, requerendo habilidade e experiência, podendo tornar esta prática mais onerosa. A forma mais empregada é a decalcomania (processo que permite pregar imagens coloridas em porcelana, papel, etc.) e a serigrafia. Algumas peças caras apresentam desenhos enriquecidos com pinturas à mão. Com frequência utiliza-se ouro e platina nas decorações. Vidrado: industrialmente o esmaltado mais utilizado é o transparente, mas existe grande variedade de esmaltados coloridos. O pó deve ser eliminado das peças antes de aplicar o esmaltado. Este processo é realizado por imersão ou automaticamente. Logo depois de esmaltada, o fundo da peça será limpo com muito cuidado através de uma esteira automática ou de uma esponja úmida. Queima (biscoito): o forno utilizado geralmente é de túnel, sendo que a temperatura aumenta gradualmente ao longo do mesmo; a cerca da metade do comprimento do forno alcança-se o valor máximo da temperatura, que logo decresce progressivamente até a saída do equipamento. As peças são colocadas cuidadosamente sobre vagões, pois a massa contrai durante a queima. Uma superfície defeituosa pode provocar deformações. A queima para a fabricação de cerâmica de mesa requer temperatura mínimas de 900°C com ciclo médio de 14-30 horas. O resultado é um objeto não poroso, branco e resistente, pronto para ser decorado e esmaltado. Esmaltado: camada delgada cristalizada que recobre o biscoito de modo uniforme. É aplicado por imersão ou nebulização. A peça final pode ser transparente ou colorida. A peça base e o esmaltado devem ter a mesma contração durante o resfriamento para não provocar a gretagem (trincamento superficial do esmalte) das peças. Queima (esmaltado): é aplicada a objetos esmaltados onde o esmalte funde nesta segunda queima, formando uma película vítrea que dá brilho e suavidade ao objeto e o torna impermeável. A temperatura geralmente é de 1300°C. Dado que muitos corantes são empregados as temperaturas de queima são variáveis e pode-se efetuar uma terceira queima a 750°C para que o esmalte funda com o vidro. Existem outros métodos de fabricação com algumas características especiais, empregados para novas aplicações do material. Em muitos deles, a temperatura de queima é muito elevada (1700°C); a contração destas peças é mínima ou nenhuma. 9 PROCESSO DE FABRICAÇÃO DA CERÂMICA VERMELHA A cerâmica vermelha engloba produtos como tijolos, telhas, pisos, vasos, peças decorativas, entre outros. Geralmente, ao se falar da cerâmica vermelha constitui-se um grupo de produtos rústicos onde o acabamento dificilmente ocorre. A grande importância deste setor cerâmico está nas propriedades que possuem seus produtos como materiais auto-estruturados e, por isto, estão intimamente ligados à edificação. O processo para a fabricação de elementos cerâmicos vermelhos é bastante conhecido, seu domínio é milenar e apresenta pequenas variações para a obtenção dos diferentes

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produtos. O processo produtivo utilizado segue basicamente a mesma estrutura em todas as indústrias. Porém, algumas empresas utilizam equipamentos rudimentares, e outras com equipamentos mais modernos. Extração da argila: é feita a céu aberto utilizando retroescavadeiras ou equipamentos semelhantes. Normalmente, a mineração encontra-se próxima à indústria, tal fato contribuindo como um dos principais indicadores para a sua localização, pois a dificuldade da entrada de caminhões de grande porte inviabiliza o transporte a grandes distâncias. Homogeneização: se existe a necessidade de várias argilas, ocorre a pré-mistura que é feita manualmente ou com pás carregadeiras. São transportadas aos quebradores de aglomerados e vão aos misturadores de pás que homogeneízam a matéria-prima. Acrescenta-se também água necessária para a obtenção da plasticidade correta, a umidade deve estar entre 25 e 30% da massa total. A massa passa por um laminador que completa a mistura. Extrusão: a argila homogeneizada entra no extrusor (maromba), que a comprime contra a boquilha dando o formato de saída. O ar é retirado pela câmara de vácuo. Corte: a massa na saída do extrusor é seccionada no comprimento desejado. Tornearia: no lugar do extrusor, na produção de vasos e elementos de decoração, a argila vai para o torno. Este é acionado por motor elétrico; o trabalho é totalmente manual, o operário, na maior parte do tempo, se vale de suas mãos. Prensagem: para a fabricação de telhas, os elementos são extrudados e cortados em formato favorável. São prensados obtendo sua forma final, normalmente pela utilização de prensas revólver. Secagem: após uma das três operações anteriores, os elementos são dispostos em prateleiras (fixas ou móveis), ou simplesmente empilhados no chão a fim de perderem a maior parte da umidade. Também são utilizadas estufas para este fim, aproveitando o calor residual dos fornos quando de seu resfriamento. A umidade final desejada é da ordem de 3 a 4%, dependendo do produto, ocorrendo uma contração que pode variar entre 4 e 10%. Queima: o material seco é carregado no forno. Os fornos mais usados são de tipo intermitente. Variam pouco em seus modelos e tipos, e entre eles tem-se também o denominado semicontínuo. Este inicia a queima do combustível em fornalhas frontais dispostas no lado oposto ao da chaminé, fazendo o calor percorrer todo seu comprimento, completando a secagem. A queima efetiva ocorre a partir da frente em direção à chaminé, através de aberturas na parte superior do forno, e o combustível pode ser lenha ou serragem, propiciando chama direta sobre a carga. A queima do combustível é feita sobre grelhas em fornalhas, sendo os fumos conduzidos em direção ao teto, succionados para baixo, atravessando a carga e saindo pelos dutos que se encontram sobre o piso do forno que os levam a chaminé. Os fornos podem ser também tipo "garrafão", circular, ou tipo retangular, chamado "chinês". O término desta fase ocorre quando se logra o resfriamento e a descarga do forno com o produto acabado. 10 CONFORMAÇÃO DE MASSAS A mistura da argila devidamente homogeneizada é comumente denominada massa para a etapa seguinte, que é a conformação. Nesta etapa é dada a forma ao produto requerido, sejam tijolos ou telhas. Para que isso ocorra é utilizada a extrusora e a prensa, conforme o caso.

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A conformação por extrusão emprega a massa na forma de uma massa plástica, porém rígida. Essa mistura, de um modo geral, é forçada através de um molde para formar uma coluna contínua, a qual pode ser cortada em comprimentos apropriados. 11 MÁQUINAS EXTRUSORAS O processo de extrusão é utilizado para a moldagem de peças de seções transversais regulares. É também o método normal de saída da argila plástica do amassador em forma de uma coluna uniforme. Quando a extrusão é o processo de moldagem principal, a massa é em geral mais espessa, tendo menos água que uma massa plástica para moldagem em torno. O processo de extrusão basicamente consiste em fazer passar uma coluna de argila através de uma matriz. Foram desenvolvidos vários métodos para forçar a passagem da argila e, entre eles, tem-se a extrusão por pistão e a extrusão por marombas. Extrusão por pistão: algumas máquinas forçam a mistura através do molde por meio de um pistão movimentado por vapor ou pela pressão de ar. Todavia, esse é um processo intermitente, pouco usado na indústria cerâmica de um modo geral. Maromba: a máquina usual de extrusão é chamada de maromba. O molde ou bocal pode ser de qualquer forma para produzir a coluna ou tarugo desejado, mesmo que o corte transversal seja complicado. No caso de a mistura ser abrasiva, a maromba e o bocal podem ser feitos de um metal resistente ao desgaste, como por exemplo, a estelita. É necessária muita experiência para desenhar um bocal para produzir um tarugo liso e uniforme. Em alguns casos, o bocal é aquecido e lubrificado para reduzir a atrito. As marombas são muito utilizadas nas indústrias cerâmicas, pois muitas argilas têm sua trabalhabilidade melhorada com sua utilização; a coluna extrudada é mais homogênea e densa após esse tratamento a vácuo. Extrusão de materiais não plásticos: as massas não plásticas, quando finamente divididas, podem ser extrudadas através de um molde, desde que contenham plastificantes. Conformação por injeção: esse processo foi desenvolvido em alto grau, para conformação em alta velocidade e precisão na indústria de plásticos orgânicos. É possível usar o mesmo método para forçar um não plástico finamente dividido, a partir de uma câmara aquecida para um molde resfriado. A peça refrigerada é aquecida para remover a matéria orgânica e está pronta para operação de queima. Esse método é usado para peças pequenas, como o corpo de alumina sinterizada para velas de ignição. A extrusão é utilizada na fabricação de tijolos e telhas, tubos de drenagem, tubos, etc. Ainda é comumente denominada de "maromba''. Esta possui a finalidade de compactar e desaerar a massa, formando blocos com características dimensionais que dependem do produto a ser fabricado. Existe também a maromba a vácuo, que processa com maior eficiência a massa. No caso específico da fabricação de tijolos, a conformação termina na saída da maromba, com um cortador que define o comprimento do tijolo, pois a largura e os detalhes internos são devidos à boquilha da maromba, que funciona como matriz. Para a conformação de telhas ainda é utilizada uma prensa mecânica rotativa. É formado um "tarugo" de massa na maromba e este é colocado na prensa para dar o formato de telha. O cruzamento da capacidade de extrusão com a de prensagem provoca a diminuição da produção, devido a que o ritmo das prensas é mais lento, parando-se a produção.

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Para uma melhor extrusão devem-se considerar os seguintes fatores:

- desenho da máquina; - desenho e ângulo da barrena; - seleção das matérias-primas e sua mistura adequada; - conteúdo de água na massa; - moagem (um tijolo granulado deve ter suficientes finos para aglutinar o material de grão grosso); - alimentação da argila (a carga deve ser regular); - o amassador deve ser uniforme e são obtidos melhores resultados se o amassador não trabalhar sobrecarregado; - velocidade da barrena; e - desenho da matriz.

Pelo método de extrusão são produzidas grandes quantidades de tijolos. O método mais econômico para a produção de tijolos comuns para a construção a partir de argila plástica é o processo de corte com arame. Neste caso, a maquinaria de preparação e moldagem combina-se numa montagem contínua que requer somente a introdução da matéria-prima e a retirada do tijolo cru. Geralmente, a maquinaria é montada em posição vertical: a argila ou a massa é introduzida pela parte superior e passam através de cilindros trituradores ou moinhos de molas verticais, condutos de mistura e amassadores, que podem ou não estar providos de dispositivos de eliminação do ar. A massa é extrudada como uma seção transversal retangular sobre uma mesa de corte. Um par de arames corta a massa extrudada em tijolos. Os tijolos obtidos no processo de corte com arame são secos e queimados na condição que saem da mesa de corte. Para a moldagem de tijolos por extrusão-prensagem dispõe-se de vários moldes de tijolos sobre uma plataforma giratória e, em sequência, as peças são prensadas para dar a forma final ao tijolo. Os tijolos de fachadas e os térmicos podem ser transportados desde a prensa diretamente a uma máquina de reprensagem, onde a segunda prensagem confere uma estrutura mais densa e cantos mais agudos. Podem-se produzir superfícies rugosas e outros efeitos decorativos sobre estes tijolos prensados, obtendo-se uma grande diversidade de formas especiais. 12 SECAGEM A água constitui uma parte essencial, em maior ou menor proporção, na maioria dos processos de moldagem cerâmica. Porém, uma vez finalizados tais processos, sua missão na massa cessa e deve ser eliminada o mais completamente possível antes da queima da peça. Este processo é complexo, ocorrendo em duas etapas principais. Em primeiro lugar há uma etapa de intensidade constante no qual a perda da água tem lugar na superfície e produz uma contração igual ao da perda de água. Em segundo lugar há uma etapa (ou etapas) de intensidade decrescente em que a água se evapora desde o interior da massa e produz-se pouca ou nenhuma contração. A primeira etapa apresenta uma importância muito maior para o ceramista, por serem durante a mesma que é produzida as perdas por trincas ou deformação. O processo de secagem é uma operação importante na fabricação de muitos produtos cerâmicos. Enquanto os ditames da economia requerem a secagem mais rápida possível, uma programação de secagem demasiadamente rápida causa retração diferencial de tal ordem que produz trincamento. O oleiro primitivo desenvolveu técnicas que reduziam a velocidade do aquecimento, pois os métodos tradicionais desenvolvidos de secagem de peças foram em estantes abertas nas fábricas ou em armazéns ventilados. As peças de grande tamanho ou volume podem

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requerer semanas e inclusive meses para secarem por este procedimento natural, sendo que ainda é procedido deste modo. A movimentação do ar tem duas finalidades no processo de secagem: fornecer calor à peça cerâmica como compensação para o resfriamento por evaporação e eliminar o vapor de água formado. A água evaporada de uma peça cerâmica pela secagem origina-se principalmente no interior da peça através de canais finos interconectados. Aumentar a taxa de remoção de umidade não é possível além de certo ponto sem causar ruptura da peça; por outro lado a viscosidade da água pode ser diminuída trabalhando-se em temperaturas mais elevadas. A velocidade de evaporação de uma superfície livre é dependente da temperatura do ar, da velocidade do ar, do teor de água, e da temperatura da água. Uma peça cerâmica ainda plástica pode ser seca lentamente sob condições que permitam a medição contínua do peso e do volume. A retração total de uma argila varia com a granulometria, sendo que a de granulometria mais fina tem maior retração. A retração excessiva é indesejável porque tende a causar trincas e empenamento da peça seca. A forma mais comum de corrigir esse defeito é adicionar materiais não plásticos à argila. Esses materiais relativamente grosseiros reduzem o número de películas de água por unidade de comprimento apenas pela troca de um volume de partículas de argila com suas películas de água associadas por um volume igual de partículas estáveis (partículas grosseiras não higroscópicas). Da mesma forma, argilas de granulometria grossa retraem-se menor que argila de granulometria fina. A retração de secagem pode ser imensamente reduzida pela moldagem sob alta pressão, de forma que as películas de água são reduzidas a uma menor espessura, por exemplo: também muitas peças prensadas a seco têm um valor desprezível de retração de secagem. A composição da massa tem relação com a secagem. Blocos refratários para fornos com uma massa aproximada de 1t compostos de 33,3% de argila plástica refratária e 66,6% de chamote refratário com um conteúdo de 16-18% de água, necessitam normalmente até nove meses para uma secagem correta. Se for agregado 0,5% de um carbonato adequado, o tempo de secagem, nas mesmas condições pode reduzir-se a quinze dias. Conforme descrição anterior, a qual cita que quando uma peça ainda úmida é submetida a altas temperaturas, a remoção de água é tão rápida que provoca trincas, então, quando a peça estiver completamente aquecida, a umidade será reduzida tão rapidamente quanto for permitido sem acarretar tensões prejudiciais. No caso de objetos de tamanhos diferentes feitos de massa cerâmica, os maiores não apenas secarão mais lentamente em igualdade de condições, mas também terão uma tendência maior para trincar. Resistência a seco. É uma propriedade importante que permite o manuseio da peça cerâmica antes que seja queimada no forno. As forças unindo as partículas de argila têm sido um enigma para os ceramistas. Todavia, examinando os cristais de caulinita não há dúvida de que as forças iônicas os mantém unidos. Resistência à flexão a seco, argilas apresentam grande variação na resistência ou tensão de ruptura à flexão; as argilas de maior resistência contêm provavelmente alguma montmorilonita (as argilas na presença de água desenvolvem uma série de propriedades tais como: plasticidade, resistência mecânica a úmido, retração linear de secagem, compactação, tixotropia e viscosidade de suspensões aquosas que explicam sua grande variedade de aplicações tecnológicas; os principais grupos de argilominerais são caulinita, ilita e esmectitas ou montmorilonita), enquanto que as menos resistentes contêm partículas de granulometria mais grossa. Uma argila sádica tem três vezes a resistência de uma argila de hidrogênio.

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12.1 Tipos de secadores Os fatores a se considerar na instalação de equipamento de secagem são:

- espaço: os secadores artificiais requerem um espaço de terreno muito menor que os secadores naturais ou de solo quente; - manipulação: os métodos antigos levavam a grande quantidade de manipulação. A planificação dos secadores como parte integral das fábricas deve eliminar grande parte da mesma; - manobra e controle: operações frequentes em secadores artificiais. - Eficiência de combustível: relação entre a quantidade de combustível teoricamente necessária para eliminar a água e a quantidade consumida na prática. Os secadores artificiais fechados superam os de solo quente. O isolamento do secador aumenta a eficiência do combustível; - eficiência de tempo: períodos de tempo mínimo no quais determinados artigos podem ser secos com segurança sob condições ideais em relação ao período de tempo real requerido em um dado secador. A eficiência de tempo não é fácil de determinar, pois depende da forma e do tipo de material. Em casos especiais é possível calcular a máxima velocidade de secagem segura de um artigo a partir de outro de diferente tamanho fabricado com a mesma massa.

Em geral, a secagem é efetuada em modernos secadores pelo movimento de ar quente sobre as peças ou por calor radiante aplicado às peças. No último caso, é possível secagem de peças de espessura muito fina. Os tipos comuns de secadores usados na indústria cerâmica são:

- secador túnel contínuo, aquecido a vapor; - secador túnel com perda de calor; - secador contínuo de umidade controlada; - piso quente; - secador de valor radiante.

O tipo mais primitivo é a secagem natural, que utiliza o calor do próprio ambiente, ou seja, a massa conformada permanece em prateleiras, em ambiente coberto por um período de até cinco semanas. Em algumas indústrias essas prateleiras são próximas dos fornos, o que garante uma temperatura mais alta, acelerando, portanto, a secagem. Um tipo mais moderno, representando relativa atualização tecnológica, é a estufa, que normalmente recupera gases quentes dos fornos ou utiliza fonte própria de calor através de uma fornalha, atingindo uma temperatura em torno de 80°C. Normalmente, o tempo de permanência do material nestas estufas gira em torno de um ou dois dias. Cerca de 7% das empresas utilizam este tipo de secador. A seguir, figuras construtivas de fornos para a secagem de cerâmicos (FIG. 4 a 7).

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Figura 4 – Secador de funcionamento contínuo a esteira

Fonte: (BRISTOT, 1996)

Figura 5 – Secador de túnel em contracorrente


Figura 6 – Secador de túnel em corrente paralela


Figura 7 – Secador de túnel em corrente paralela


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12.2 Eficiência do secador A eficiência pode ser considerada a partir de vários pontos de vista:

• Combustível A maioria dos secadores pode ser aquecida parcialmente por calor residual dos fornos. Os gases que exalam do forno podem ou não sair reforçados por vapor produzido especialmente por tubulação especial ou aquecimento elétrico em sistemas de suporte. É necessário um controle termostático adequado. Os secadores com sistema de reutilização de ar e de escape podem ter maior eficiência e um menor consumo de combustível. A quantidade de umidade necessária para saturar o ar é consideravelmente maior a temperaturas altas que a temperaturas baixas, sendo conveniente eliminar o ar do secador quando o mesmo está quente. Os secadores de túnel devem trabalhar com maior economia de calor dado que não têm que reaquecer a estrutura para cada carga.

• Tempo O tempo de secagem está em função da argila utilizada. Pode-se ter uma ideia deste tempo aplicando diferentes tipos de argilas num mesmo desenho de peça cerâmica. 13 MÉTODOS DE EMPILHAMENTO Para o empilhamento das peças no forno deve-se ter em conta fatores relacionados tanto com as próprias peças como com o forno em si. Peças:

• Abiscoitada ou vidrada;

• São resistentes a cargas em quente ou são menos propensas a deformações;

• São indiferentes às chamas e à atmosfera do forno ou requerem mais ou menos proteção contra as mesmas.

Forno:

• Se for de chama direta, de mufla ou elétrico; • Tipo de combustível que utiliza, se é relativamente sujo (carvão) ou é relativamente

limpo (gás natural);

• Tipo de forno, intermitente ou contínuo. Em geral, os materiais não vidrados podem permanecer em contato, sendo que a cada peça de material vidrado deve-se separar cuidadosamente das outras. Os tijolos e telhas podem ser queimados em contato direto com os gases do forno. A colocação de cada peça deve ser feita de maneira que permita a circulação dos gases, para se obter uma máxima regularidade da temperatura e do calor. Uma colocação em demasiadamente aberta ou separada permite que os gases passem com certa facilidade, o que não é aconselhável. Os tijolos são geralmente empilhados em xadrez ou em camadas longas de forma que os gases quentes passam através do empilhamento. O calor não pode ser transferido para os tijolos por irradiação direta, como ocorre no alto forno ou no forno para fusão de vidro. Por isso, a transferência de calor se processa quase totalmente por meio de convecção.

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A altura do empilhamento depende do tipo do tijolo e da temperatura. Alguns tijolos, como os refratários de sílica suportam um empilhamento sem deformação. Outros se deformam sob cargas médias, o que impõem um limite à altura do empilhamento. Refratários de magnesita suportam não mais do que seu próprio peso e devem ter um carregamento especial no forno, a não ser que se usem ligantes especiais. 14 NORMAS TÉCNICAS APLICÁVEIS De acordo com a Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT, as normas técnicas aplicáveis à área de cerâmica são descritas a seguir. 14.1 Blocos e tijolos maciços cerâmicos

Número Título Ano NBR 15270-1 Componentes cerâmicos - Blocos e tijolos para alvenaria

Parte 1: Requisitos 2017

NBR 15270-2 Componentes cerâmicos - Blocos e tijolos para alvenaria Parte 2: Métodos de ensaios

2017

14.2 Telhas

Número Título Ano NBR 15310 Componentes cerâmicos - Telhas - Terminologia, requisitos e

métodos de ensaio 2009

14.3 Tubos cerâmicos

Número Título Ano NBR 5645 Tubo cerâmico para canalizações Versão Corrigida:

1991 NBR 6549 Tubo cerâmico para canalizações - Verificação da

permeabilidade 1991

NBR 6582 Tubo cerâmico para canalizações - Verificação da resistência à compressão diametral

1991

NBR 7529 Tubo e conexão cerâmicos para canalizações - Determinação da absorção de água

1991

NBR 7530 Tubo cerâmico para canalizações - Verificação dimensional

2017

NBR 7689 Tubo e conexão cerâmicos para canalizações - Determinação da resistência química

1991

NBR 8410 Conexão cerâmica para canalização - Verificação dimensional - Método de ensaio

1994

Conclusões e recomendações Um dos problemas em peças de cerâmica vermelha é a falta de padronização. A grande variedade de peças e a diversificação nos processos afetam a qualidade do produto final. Cerâmicas de outros tipos, como as dielétricas, avançadas, térmicas e porcelanas dentre outras requerem processos industriais e em algumas situações automatizados. Pois cada etapa interfere na composição química e por sua vez na característica final da peça. É visto que a aplicação de cerâmicos é vasta, para cada necessidade existe um composto ou um elemento químico capaz de alterar as propriedades, possibilitando uma nova característica. Portanto, é válida a busca de informações em associações e centros de pesquisa. No Anexo 1 é possível encontrar algum dessas organizações.

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Como o ramo da cerâmica está relacionado com a extração mineral, jazidas e a indústria de transformação, existe o envolvimento de questões ambientais as quais devem seguir várias legislações, principalmente o “Código de Mineração” de competência do Departamento Nacional de Produção Mineral – DNPM do Ministério das Minas e Energia (Decreto-Lei 227/1967) listado nas referências. As normas técnicas citadas são comercializadas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Possíveis dúvidas a respeito das normas e a compra podem ser consultadas mediante contato com a instituição: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT Informações técnicas sobre normas (CIT) Fone: (11) 3017-3645 / 3017-3646 E-mail: <[email protected]> Pesquisa e compra on-line: <http://www.abntcatalogo.com.br/>. Acesso em: 24 ago. 2021.

• Entidade de interesse no setor: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CERÂMICA - ABC Site: <http://www.abceram.org.br>. Acesso em: 24 ago. 2021. Missão: entidade sem fins lucrativos, cujo objetivo é promover e defender a cerâmica nos planos científico, tecnológico, didático e de cultura geral, como também as atividades industriais e empresariais do setor. O Serviço Brasileiro de Respostas Técnicas - SBRT possui em seu no banco de informação, Respostas Técnicas e Dossiês que podem complementar as informações aqui prestadas. Para visualizar esses arquivos, acesse o site <www.respostatecnica.org.br> com seu login e senha e realize a Busca Avançada utilizando palavras-chave como: argila; bloco cerâmico de vedação; bloco estrutural; cerâmica mista; cerâmica natural; cerâmica sintética; cerâmica vermelha; cimento; classificação mineral; material cerâmico; porcelana; produto cerâmico; tijolo; telha para encontrar os arquivos recomendados para leitura. Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CERÂMICA [ABC]. Informações técnicas - definição e classificação. São Paulo, [2016]. Disponível em: <https://abceram.org.br/definicao-e-classificacao/>. Acesso em: 24 ago. 2021. BANCO REGIONAL DO EXTREMO SUL. Estudo econômico sobre cerâmica no Paraná. Curitiba: BRDE, 1977. BOSCH, Robert. Super 4. [S.l.], [200-?]. Disponível em: <http://www.bosch.com.br/br/autopecas/produtos/velas/super4.html>. Acesso em: 17 maio 2007. BRASIL. Decreto n. 9.406, de 12 de junho de 2018. Regulamenta o Decreto-Lei nº 227, de 28 de fevereiro de 1967, a Lei nº 6.567, de 24 de setembro de 1978, a Lei nº 7.805, de 18 de julho de 1989, e a Lei nº 13.575, de 26 de dezembro de 2017. Diário Oficial da União, Brasília, 13 jun. 2018. Disponível em: <https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2015-2018/2018/decreto/d9406.htm>. Acesso em: 24 ago. 2021. BRASIL. Decreto-Lei n. 227, de 28 de fevereiro de 1967. Dá nova redação ao Decreto-lei nº 1.985, de 29 de janeiro de 1940. (Código de Minas). Diário Oficial da União, Brasília, 28 fev. 1967. Disponível em: <https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/decreto-lei/Del0227compilado.htm>. Acesso em: 24 ago. 2021. BRISTOT, Vilmar Menegon. Máquinas e equipamentos para cerâmica. Criciúma: Editora Luana, 1996.

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CENTRO DE ENSINO E PESQUISA AVANÇADA [CEPA]. Camada da Terra. [São Paulo], [1999]. Disponível em: <http://www.cepa.if.usp.br/energia/energia1999/Grupo4B/Eneralte/Terra.htm>. Acesso em: 24 ago. 2021. CERÂMICA NO RIO. Bê-Á-Bá da cerâmica. [S.l.], [200-?]. Disponível em: <http://www.ceramicanorio.com/beaba.html>. Acesso em: 28 maio 2007. CORREA, Waldomiro Lunardi Pires; FERREIRA, Walter. Matérias-primas cerâmicas. São Paulo: Associação Brasileira de Cerâmica, 1985. 68 p. FONSECA, Jorge H. et al. Manual para a produção de cerâmica vermelha: apoio às micro-empresas do Sul de Santa Catarina. [S.l.]: SEBRAE, 1997. GEOGRAFIA FÍSICA. Estrutura geológica da Terra. Santa Cruz do Sul, [200-?]. Disponível em: <http://www.juliobattisti.com.br/tutoriais/arlindojunior/geografiafisica001.asp>. Acesso em: 24 ago. 2021. KINGERY, W. D. Introduction to ceramics. USA: John Wiley & Sons, 1976. 1030 p. MINERAIS DO PARANÁ S.A.[MINEROPAR]. Interior da Terra. Curitiba, [200-?]. Disponível em: <http://www.pr.gov.br/mineropar/htm/informacoes/interra.html>. Acesso em: 18 maio 2007. ROSSI, Maria Alice Porto. Glossário. Disponível em: <http://www.portorossi.art.br/web%20glossario.html>. Acesso em: 28 maio 2007. VAN VLACK, Lawrence H. Princípios de ciência e tecnologia dos materiais. 5 ed. Rio de Janeiro: Campus, 1984.

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