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.

Tinta é uma composição pigmentada líquida, pastosa ou sólida que, quando aplicada em camada fina sobre uma superfície é convertível ao fim de um certo tempo numa película sólida e opaca.

Verniz é uma composição não pigmentada líquida, pastosa ou sólida, que quando aplicada em camada fina sobre superfície apropriada, é convertível numa pelicula sólida, contínua, transparente ou translucida e mais ou menos dura.

CONSTITUINTES DAS TINTAS:

Pigmentos – podem ser naturais ou sintéticos, sendo os naturais obtidos a partir de moagem e peneiração de terra, óxidos metálicos.

Cargas – são corantes, introduzidos para baixar os custos de fabrico. Facilitam a aplicação, melhoram a qualidade da tinta, durabilidade e conferem propriedades isolantes, resistência ao fogo, antiderrapante. Podem ser naturais ou artificiais. Exs:. Mica, talco, carbonato de cálcio.

Ligantes (veiculo fixo) – são responsáveis pela formação da filmagem que garante a continuidade do revestimento e podem ser:

- Convertíveis – convertem em polímeros por reacções de solventes, após a aplicação no suporte (ex: resinas epoxídicas, silicone, alquidicas e aminicas)

- Não convertíveis – os polímeros encontram-se dispersos em solução num meio que evapora após aplicação (ex: resinas celulósicas, borracha clorada, resinas venilicas e acrílicas)

(Veiculo volátil) – a função é a de dissolver o ligante e modificar a viscosidade da tinta bem como o tempo de secagem (ex: água, aguarrás, acetona)

CLASSIFICAÇÃO DAS TINTAS E VERNIZES:

Primárias:

Primárias alquidicas – protecção anticorrisiva de metais ferrosos e não ferrosos.

Primárias anti-alcalinas – aplicação em paredes interiores e exteriores revestidas com reboco. Serve para manter a alcalinidade das paredes.

Subcapas: Para aplicação em madeira.

Acabamento:

Massas Plasticas – Interior – Reboco normal ou betão.

Tintas Plásticas – Exterior e Interior – Reboco tradicional de argamassa, madeira e aço.

Tintas texturadas  (areia) – Exterior e Interior – Reboco.

Esmalte – Interior e Exterior – Com brilhos e lacagens.

Verniz Satinado – Interior – Acabamento de superfície de madeira.

Verniz claro – Interior e Exterior – Acabamento em superfície de madeira.

É um material que pode ser danificado pelo sol e chuva. O seu crescimento depende de factores externos.

Crescimento Rápido:

- menor densidade

- menor resistência mecânica

- menor retracção

- maior permeabilidade

- maior rapidez de secagem

Usado para: mobiliário, embalagens, carpintarias de limpos.

Crescimento Lento:

- maior densidade

-maior resistência mecânica

- maior  retracção

- menor permeabilidade

- menor rapidez de secagem

Usado para: elementos estruturais

DEFINIÇÕES:

Casca – Conjunto de tecidos que envolvem o câmbio vascular

Ritidoma – Conjunto de tecidos mortos da parte externa da casca

Entrecasca – parte interna na casca

Câmbio Vascular – assentada geradora de células

Lenho – conjunto de tecidos envolvidos pelo câmbio vascular

Borne – parte externa do lenho (entre o cambio vascular e o cerne

Cerne – parte interna do lenho

Medula – núcleo do lenho

Humidade – é uma propriedade o comportamento do material durante as fases de laboração, secagem e preservação e ainda influi nas características de resistência mecânica dos elementos estruturais e da durabilidade.

A quantidade máxima que uma dada madeira pode conter no estado verde, depende da quantidade de células lenhosas presentes na unidade de volume dessa madeira, ou seja a sua massa específica.

Uma madeira considera-se seca se contiver uma humidade de 18 a 20% de humidade.
Em Portugal:  No inverno (15 a 18%)

No verão (12 a 15%)

Retracções – quando a humidade desce abaixo da saturação de fibras (22 a 30%),as paredes das células lenhosas começam a diminuir de espessura por perdas de água.

Densidade – quanto maior for, maior a dificuldade na laboração e secagem, maior resistência mecânica, maiores retracções, maior durabilidade e menor permeabilidade.

Resistência mecânica – está relacionada com a humidade, quando mais seca, maiores são as suas tensões.

Anisotropia – característica que uma substancia possue em que uma certa propriedade física varia com a direcção. A madeira é um material anisotrópico com as suas propriedades mecânicas a dependerem da disposição das suas fibras. A madeira expande-se ou retrai-se de forma diferente às variações de humidade no ambiente, consoante os sentidos das suas fibras.

DEFEITOS:
Bolas de resina - são de pequenas dimensões e o efeito é pequeno.

Ardido – ataque dos fungos, com diminuição de resistência mecânica e cessa quando a árvore é abatida.

Cardido – ataque dos fungos, com diminuição de resistência mecânica, contudo o uso dessas madeiras não é permitida.

Nós – influência na resistência mecânica

Ataque de fungos de podridão e térmitas – degradam a estrutura da madeira e faz com que esta perca resistência.

 

                        Térmitas (húmido) – cura é complexa, desinfestação total

Insectos

                        Caruncho (seco)

PROTECÇÃO E CONSERVAÇÃO:

Preventiva – antes da colocação em obra.

Implementação em obra:

- arrancar arvores, raízes e remover matéria orgânica.

Técnicas de construção:

- evitar o contacto com solo, deixar espaços para vigilância.

Selecção da madeira:

- madeiras com boas características mecânica e tratamento preservador.

Curativa- depois de colocada em obra.

Protecção superficial (pincelagem, pulverização)

Protecção média (imersão prolongada, imersão banhos quentes e frios, autoclave)

Protecção profunda (autoclave)

DERIVADOS DE MADEIRA:

Aglomerados de fibras (MDF e Platex)

- material triturado

- aquecido em autoclave

- colocados em moldes

- comprimidos até atingir espessura desejada

- introduzidos em prensa hidráulica, submetidos a uma temperatura 120ºC, a uma tensão de 120Kg/m durante 7min.

Aglomerados de partículas (tabopan)

- partículas após secagem são aglomerados com cola e depositados em moldes

- comprimidos a uma temperatura de 90ºC

Contraplacados

- são usados toros de diâmetro de 12 mm

- são formados por numero impar de folhas, e colocadas umas sobre as outras sob forte pressão

- as espessuras rondam 0,4 a 3 mm

- tema as mesmas características que a madeira, em relação à elasticidade e ao peso. E maior resistência e homogeneidade.

Lamelados

(Painel constituído por réguas de madeira maciça de baixa densidade)

- maior estabilidade ao fogo e a elementos agressivos

- consegue-se controlar os defeitos da madeira

- mais barato

- maior variedade de formas

- fácil execução

- vence maiores vãos

Cortiça (usa-se para isolamento térmico, acústico, e pavimentos)

Aglomerado negro - deriva da aglutinação de granulados de cortiça em autoclaves, pelo efeito de pressão e temperatura. É usado em estúdios de som e de rádio. Nas habitações, é aplicado nos pavimentos, caixas de ar, paredes interiores, tectos falsos, coberturas e fachadas.

Aglomerado branco ou composto - deriva da aglutinação dos granulados por efeito conjugado de pressão, temperatura e de um aglutinante.

UTILIZAÇÃO DOS DERIVADOS:

- Cofragens

- Vigas

- Pilares

- Estruturas de madeira

- Mobiliário