1 Introdução

Após o desenvolvimento da queima rápida (biqueima e monoqueima), que

caracterizou o final dos anos 70 e boa parte dos anos 80, a segunda grande

revolução no setor cerâmico deu-se com a concepção do Grês Porcelanato, um

material que surgiu na década de 80 e que, na opinião de muitos, representa a nova

fronteira do ano 2000.

A nomenclatura Grês significa produtos com baixa absorção de água, por

apresentarem textura quase compacta. Os produtos Grês são indicados para

revestimento externo (absorção de água entre 0,5 a 3,0 %) e pisos (de 3,0 a 6,0%).

A produção de cerâmicas não esmaltadas com absorção de água próximo á

zero para pequenos formatos não é exatamente uma novidade. Esses produtos

eram normalmente recomendados para uso em áreas comerciais e industriais, com

pouquíssimas opções de cores.

A substituição dos tradicionais fornos túnel por modernos fornos a rolo,

permitindo a fabricação de produtos com grandes formatos, desde 20 x 20 cm até 60

x 60 cm, deu início a uma grande revolução no setor.

De maior significado foi a transformação do Grês Porcelanato em um material

de características modernas e versáteis, através do processo de polimento e da

introdução de técnicas de decoração. O desenvolvimento deste tipo de produto foi

de grande significado, pois estendeu o uso da cerâmica para locais de domínio das

pedras naturais, que possuem uma resistência à abrasão mais elevada do que

produtos cerâmicos esmaltados.

As fases cristalinas do Grês Porcelanato são as mesmas encontradas em

certas porcelanas. É resultado de matéria-prima selecionada e temperatura de

queima entre 1120ºC e 1250ºC.

O Grês Porcelanato assemelha-se à pedra natural, tendo, porém, inúmeras

características que superam o desempenho do mármore, granito, pedra São Tomé,

etc. É um produto de corpo colorido, podendo ser ou não decorado superficialmente,

que tem uma absorção de água muito baixa (tipicamente abaixo de 0,1%). Trata-se

de um revestimento cerâmico de excelentes características técnicas, destacando-se

sua elevada resistência mecânica, ao risco e ao ataque químico.

2

2 Processo de Fabricação

O desafio na produção do Grês Porcelanato começa na seleção das matérias-

primas. É fundamental manter a homogeneidade do lote e atender às

especificações, a fim de evitar variações de tonalidade e variações na fundência da

composição.

As demais etapas do processo também precisam ser entendidas e

controladas a fim de poder-se prever as características do produto final

A moagem é uma etapa crítica onde o controle sobre a granulometria deve

ser mantido para garantia das condições de compactação e características do

produto pós- queima.

Na atomização é preciso manter muito próximo o intervalo da viscosidade da

barbotina, a fim de garantir a estabilidade do padrão do atomizado. Variações no

tamanho do grão significam variações na tonalidade do produto acabado.

O tempo de repouso da massa recém atomizada não poderá ser inferior a 36

horas, de forma a garantir a homogeneização da umidade.

A prensagem é a etapa onde, além da conformação, busca-se uma redução

da porosidade interna. A pressão específica de compactação varia de 400 a 500

kg/cm2, requerendo-se para esta finalidade prensas hidráulicas com capacidade de

até 5000 t.

A variação da densidade aparente deverá ser mínima para evitar

deformações e desvios na ortogonalidade. O uso de estampos isostáticos é

imprescindível.

Nos casos de confecção de produtos decorados com sais solúveis, a

temperatura da peça deve ser rigorosamente controlada de forma a garantir uma

penetração de 1,5 a 2,0 mm. Os produtos decorados são críticos, pois o desvio na

planaridade das peças deverá ser mínimo, já que no processo de polimento a

camada removida deverá ser uniforme para evitar diferenças de tonalidade.

A sinterização é feita em fornos a rolo, monoestrato, com ciclos de 60 a 70

minutos e temperaturas de 1120 a 1250 °C.

Na queima do Grês Porcelanato, a sinterização em presença de fase líquida

viscosa é o processo de densificação que mais contribui para a baixa porosidade

final das peças e confere-lhes as propriedades desejadas.

3

Para que a composição apresente um intervalo de sinterização adequado, é

imprescindível que apresente as seguintes características na queima:

- Desenvolver fase líquida suficiente com viscosidade apropriada para que a

peça possa alcançar a porosidade desejada.

- No intervalo de queima, a variação da quantidade de fase líquida e sua

viscosidade devem ser: gradual a temperatura para que as alterações de contração

linear, absorção de água e deformação piroplástica também o sejam.

A etapa seguinte é uma inovação na produção de revestimentos cerâmicos: o

polimento. O brilho é uma característica bastante procurada pelos consumidores de

revestimento, pois além do efeito estético facilita também a limpeza. O equipamento

usado para conferir brilho às peças vem acoplado a outro equipamento que as

retifica de forma que todas possuam exatamente o mesmo tamanho. Esta retificação

também está sendo realizada nas peças de Grês Porcelanato natural (produto não

polido).

No polimento, alguns poros fechados que se encontram distribuídos no

interior da peça são abertos para a superfície, podendo levar a uma diminuição da

resistência a manchas, o que é indesejável, pois com o uso isso poderia significar a

deterioração da superfície.

Como já foi mencionado anteriormente, o controle do tamanho, formato e a

interligação dos poros são fundamentais. O produto ideal é aquele que apresenta

uma microestrutura composta de poros isolados e de tamanho inferior a 15 µm.

A classificação é feita em máquinas semi-automáticas, onde o operador avalia

somente os defeitos estéticos e a tonalidade. Os defeitos relativos à planaridade e

dimensão são avaliados por sensores eletrônicos.

É um produto de revestimento que combina características estéticas com alta

técnica, o que o torna indicado para ambientes de alto tráfego como escolas,

hospitais, shopping-centers, supermercados, indústrias e câmaras frigoríficas, dentre

outros. Devido à sua beleza e versatilidade na combinação de cores, é

especialmente indicado para ambientes residenciais onde o efeito estético é um

requisito importante.

4

3 Composição Química

As matérias-primas mais utilizadas na fabricação dos materiais cerâmicos

são: a argila, o feldspato e a areia. Sendo que as argilas são silicatos de alumínio

hidratados, pouco impuros, resultantes do intemperismo das rochas ígneas, em que

o feldspato era um mineral inicial importante. As reações que ocorrem são:

K2O.Al2O3.6SiO2 + CO2 + 2H2O K2CO3 + Al2O3.2SiO2.2H2O + 4SiO2

Feldspato Potássico Caulinita Sílica

Várias espécies minerais são classificadas como argilas, porém as mais

importantes são a caulinita (Al2O3.2SiO2.2H2O), a montmorilonita [(Mg,

Ca)O.Al2O3.5SiO2 . nH2O] e a ilita (K2O, MgO, Al2O3, SiO2, H2O, todas em proporções

variáveis), ou seja a base para os produtos cerâmicos são essas argilas.

Existem três tipos de feldspatos, são eles: os potássicos (K2O.Al2O3 . 6SiO2),

os sódicos (Na2O . Al2O3 . 6SiO2) e os cálcicos(CaO . Al2O3 . 6SiO2), os quais em

maior ou menor medida, são usados nos produtos cerâmicos. O feldspato é de

grande importância como fundente nas fórmulas cerâmicas. Podendo estar presente

nas jazidas, ou podendo ser adicionado conforme as necessidades.

Do ponto de vista cerâmico, as argilas são plásticas e moldáveis quando

estão suficientemente reduzidas e úmidas, quando secas são rígidas e vitrosas

quando queimadas numa temperatura elevada.

Outro constituinte principal das cerâmicas é a areia, no caso de produtos

cerâmicos de cor clara, é preciso usar areia com baixo teor de ferro.

No Grês Porcelanato, é empregado matérias-primas praticamente isentas de

impurezas. Tais como: caulim de alta plasticidade (K), areia feldspática (FS),

feldspato potássico (KF) e feldspato sódico (NaF).

As misturas de matérias-primas utilizadas em sua fabricação caracterizam-se

por serem compostas, geralmente, por uma porcentagem variável (30-50% em peso)

de caulim e/ou argilas ilítico-cauliníticas, e uma proporção similar à anterior de

feldspatos sódico-potássicos. As matérias-primas devem apresentar baixo teor de

óxido de ferro, já que a eficácia dos pigmentos que são adicionados à composição

para colori-la depende diretamente da brancura do produto queimado.

5

Adicionalmente, são empregadas outras matérias-primas, em menor

proporção, para a melhora de determinadas propriedades do produto ou para

facilitar o processamento da composição, como areia, bentonita, carbonatos

alcalino-terrosos, talco, dentre outros.

Durante a queima, as matérias-primas que contém minerais alcalinos (ilita,

feldspato, etc.) produzem grande quantidade de fase líquida, cuja viscosidade

diminui com o aumento da temperatura, fazendo com que penetre nos poros

existentes, que assim são eliminados progressivamente por forças de capilaridade.

O quartzo se dissolve parcialmente na fase líquida e uma nova fase cristalina – a

mulita – se forma. O produto queimado é constituído de uma matriz vítrea, na qual

partículas de mulita e as partículas de quartzo que não se dissolveram totalmente

estão dispersas.

Dependendo das características das matérias-primas, assim como da relação

argila/feldspato (ingredientes majoritários da composição), a intensidade das

transformações físico-químicas descritas acima pode variar de forma considerável, o

que acarretará em diferenças significativas nas propriedades do produto final.

3.1 Produtos Químicos Auxiliares

Com a evolução na tecnologia de fabricação dos materiais, surgiu uma

variedade de aditivos químicos, que auxiliam desde o processo de moagem até

etapas posteriores a queima, como no tratamento da superfície para evitar o

aparecimento de manchas.

A indústria química evoluiu muito neste sentido e tornou-se uma parceira das

indústrias cerâmicas e colorifícios, oferecendo uma ampla gama de produtos

(denominados produtos químicos auxiliares) e serviços, contribuindo assim para a

melhoria contínua deste processo. Produtos Químicos Auxiliares, podemos citar: os

defloculantes, CMC, colas de PVC, colas para granilha, espessantes para esmaltes,

fixadores, ligantes, agentes suspensivos, veículos serigráficos, entre outros.

6

4 Temperaturas

O Grês Porcelanato é resultado de matéria-prima selecionada e temperatura

de queima entre 1120ºC e 1250ºC.

4.1 Processo Térmico I

Nos estágios iniciais do processo de secagem, as partículas de argila estão

virtualmente envolvidas e separadas umas das outras por uma fina película de água.

Com o processo da secagem e a remoção da água, a separação interpartículas

diminui o que é manifestado na forma de uma contração de volume. A secagem nas

regiões internas de um corpo é realizada através da difusão das moléculas de água

para a superfície, onde ocorre a evaporação.

A operação tem por objetivo a redução da umidade da peça cerâmica, de

modo a diminuir o tempo da operação de queima. A secagem também tem a função

de proporcionar um aumento da resistência do suporte cru, o que é necessário para

que a peça possa resistir aos choques durante o seu manuseio até o forno.

Para a redução do consumo energético, é importante que a secagem seja

rápida, eficiente e de baixo desperdício, controlando as taxas de aquecimento,

circulação de ar, temperatura e umidade. A secagem pode ser realizada em dois

tipos de secadores, verticais ou horizontais, a temperaturas variáveis entre 50° a 170

°C.

4.2 Esmaltação

Os revestimentos cerâmicos recebem uma camada fina e contínua de um

material denominado de esmalte ou vidrado, que após a queima adquire o aspecto

vítreo. Esta camada vítrea contribui tanto para os aspectos estéticos e higiênicos

bem como, a melhoria de algumas propriedades como a mecânica e a elétrica.

As composições dos esmaltes (vidrados) são inúmeras e sua formulação

depende das características do corpo cerâmico, das características finais do esmalte

e da temperatura de queima.

Os esmaltes são constituídos de frita (caulim, quartzo, feldspatos, etc). Esta

pode ser definida como composto vítreo, insolúvel em água, que é obtida por fusão e

posterior resfriamento brusco de misturas controladas de matérias-primas. O

processo de fritagem é aquele que implica na insolubilização dos componentes

7

solúveis em água após tratamento térmico, em geral, entre 1300 e 1500°C, quando

ocorre a fusão das matérias-primas e a formação de um vidro.

Este acabamento tem por finalidade aprimorar a estética, tornar a peça

impermeável, aumentar a resistência mecânica e melhorar ou proporcionar outras

características.

Os esmaltes podem ser aplicados no corpo cerâmico de diferentes maneiras

e que dependem da forma, do tamanho, da quantidade e da estrutura das peças,

incluindo também os efeitos que se deseja obter na superfície esmaltada.

Entre eles podemos citar: imersão, pulverização, campanas, cortina, disco,

gotejamento e aplicação em campo eletrostático. Em muitas indústrias e

dependendo do segmento cerâmico o setor da esmaltação é totalmente

automatizado.

4.3 Processo Térmico II

Nessa operação, conhecida também por sinterização, os produtos adquirem

suas propriedades finais. O processo de queima ocorre em seguida à secagem e à

esmaltação, sendo que a primeira tem o papel de reduzir a umidade, prevenindo o

excesso de água na peça e as consequentes trincas provocadas pelo surgimento de

bolhas de vapor. Desta forma, após a redução da umidade e o recebimento da

camada de esmalte, as peças são encaminhadas para fornos contínuos ou

intermitentes e submetidas a um tratamento térmico entre 800 a 1700°C.

O Grês Porcelanato, para sua fabricação utiliza dois processos de queima

(monoqueima e biqueima). Para melhor entendimento, iremos descrever três dos

principais processos de queima utilizado em materiais cerâmicos: monoqueima,

biqueima e monoporosa:

A monoqueima: a matéria-prima é constituída por argilas, caulim, areia

quartzosa, talco e alguns fundentes, como siltitos, argilitos, filitos ou

rochas alcalinas. O processo é semelhante ao da monoporosa e

consiste na moagem, atomização, conformação, secagem, esmaltação,

serigrafia, classificação, embalagem e expedição. A queima da base e

do esmalte também ocorre simultaneamente. Utiliza-se forno a rolo, a

uma temperatura de 1140 a 1250°C, por um período de

8

aproximadamente 50 min. O produto acabado é obtido em 1 h e 40

minutos (após a prensagem).

A biqueima: inicialmente, a composição da massa cerâmica formada

por argilas, caulins, talco e calcário, passa por uma moagem a úmido.

O produto da moagem, a barbotina com 65% de sólidos, alimenta um

tanque de agitação, de onde é bombeado para o atomizador (spray

dryer). Nesse estágio, o material adquire forma de grãos, chamado de

pó atomizado, com umidade de 6,0%. Em seguida, o “pó atomizado” é

colocado em repouso por 24 h em um silo. Após esse período, o

material entra na etapa de conformação das peças, que é realizada por

meio de prensas. A etapa seguinte de secagem é feita em secador tipo

túnel, para onde as peças são conduzidas, por meio de troles com

base refratária, e permanecem por 36 h, numa temperatura que varia

entre 120 e 150°C. Depois da secagem, as peças seguem para um

forno túnel, onde permanecem por um período de 36 h, sob uma

temperatura máxima de aproximadamente 1070°C. Essa operação é

feita de modo contínuo e constitui-se na primeira queima para

eliminação de matéria orgânica e outras impurezas. O biscoito

resultante da primeira queima segue por meio de correias para a linha

de esmaltação, onde recebe as camadas de esmaltes e quantas

serigrafias forem necessárias. Posteriormente é conduzido ao forno de

vidrado onde ocorre a queima do vidrado, a fim de estabilizar os

esmaltes e as decorações. As peças são colocadas em caixas

refratárias e conduzidas, por um carro com base também refratária,

para a segunda operação de queima que também ocorre em forno tipo

túnel por um período de 10 h.

A monoporosa: esse tipo de queima é realizado apenas com um

tratamento térmico. A matéria-prima, que deve ser de melhor

qualidade, é constituída por argilas, caulim, areia quartzosa, talco e

calcário. As etapas iniciais de moagem, atomização e conformação

ocorrem como descrito anteriormente. A secagem é feita em secador a

rolo a uma temperatura de 120 a 150°C, durante cerca de 60 min. Daí

as peças seguem para a linha de esmaltação e serigrafia. Em seguida,

9

são conduzidas para o forno a rolo, onde ocorre a queima simultânea

da base e do esmalte, por um período de 60 minutos, a 1100°C

(totalizando 2,0 h após a prensagem). Todo o sistema é

operacionalizado de modo contínuo.

A tecnologia utilizada na monoqueima permite atualmente produzir materiais

de elevado conteúdo estético com excelentes características de resistências.

Durante esses tratamentos ocorre uma série de transformações em função

dos componentes da massa, tais como: perda de massa, desenvolvimento de novas

fases cristalinas, formação de fase vítrea e a soldagem dos grãos.

As reações provocadas nas várias etapas do ciclo de queima constituem a

base das seguintes conversões físicas e químicas:

- Até 100°C: eliminação da água livre não eliminada totalmente na secagem;

- Até 200°C: elimina-se a água coloidal, que permanece intercalada entre as

pequenas partículas de argila;

- De 350 a 650°C: combustão das substancias orgânicas contidas na argila;

- De 450 a 650°C: decomposição da argila com liberação de vapor;

- Até 570°C: rápida transformação do quartzo;

- Acima de 700°C: reações químicas da sílica com a alumina, formando sílico-

aluminatos complexos que dão ao corpo cerâmico suas características de dureza,

estabilidade, resistência física e química;

- De 800 a 950°C: carbonatos se decompõem e liberam CO2;

- Acima de 1000°C: os sílico-aluminatos que estão em forma vítrea começam

amolecer, assimilando as partículas menores e menos fundentes, dando ao corpo

maior dureza, compatibilidade e impermeabilidade.

10

5 – Propriedades Físicas

5.1 – Propriedades Mecânicas

Embora o comportamento mecânico dos materiais cerâmicos seja em

diversos aspectos superiores ao de outros materiais, algumas características são

negativas. Uma das razões porque os materiais cerâmicos não são empregados

com fins estruturais é devido á fratura frágil. Pois, estes materiais normalmente não

apresentam deformação plástica apreciável e sua resistência ao impacto é reduzida,

isto é, eles apresentam baixa tenacidade. Os materiais cerâmicos sofrem o

fenômeno conhecido como fadiga estática, que leva a diminuição de sua resistência

à fratura com o tempo sob aplicação de uma carga.

Apesar destas desvantagens, estes materiais possuem a alta resistência á

abrasão, a inércia química e resistência a altas temperaturas.

Uma das maneiras de medir o comportamento tensão-deformação das

cerâmicas não é em geral avaliado através de um ensaio de tração, mais sim nas

maiorias das vezes torna-se adequado empregar um ensaio de flexão transversal.

Por sua vez um corpo de prova na forma de uma barra, com seção reta retangular, é

apoiado em dois pontos, onde em seguida é aplicada uma carga geralmente no

centro do corpo, que é flexionado até sua fratura.

Este teste é usado também para medir o comportamento elástico das

cerâmicas, que por sua vez apresenta um comportamento linear entre tensão e

deformação. Os módulos de elasticidade para as cerâmicas é ligeiramente superior

aos módulos de elasticidade encontrados para os demais materiais.

Geralmente os materiais cerâmicos são frágeis, rompem após uma pequena

deformação plástica. Conforme a temperatura é elevada, a separação atômica

aumenta, diminuindo a força para separações posteriores e, portanto diminuindo a

elasticidade.

Influência da porosidade sobre as propriedades mecânicas das cerâmicas:

A porosidade é obtida nos materiais cerâmicos no momento da conformação

dos mesmos. Qualquer porosidade residual terá uma influência negativa tanto sobre

as propriedades elásticas como sobre a resistência. Nas elásticas foi observado que

11

a magnitude do módulo de elasticidade diminui em função da fração volumétrica da

porosidade.

Porém, o efeito negativo sobre a resistência á flexão se resume em dois

aspectos: os poros reduzem a área da seção reta através da qual uma carga é

aplicada, e eles também atuam como concentradores de tensão. A influência da

porosidade sobre a resistência é relativamente drástica, pois é comum encontrarmos

uma porosidade de 10% de vol. que seja responsável por uma diminuição de até

50% da resistência a flexão.

5.2 – Propriedades Ópticas

O comportamento óptico dos materiais cerâmicos pode ser observado através

de um feixe de luz que é atenuado ao passar por um solido cerâmico, pois ocorre

interação da luz pela absorção intrínseca do material e pelo espalhamento por

heterogeneidades ópticas. As principais heterogeneidades ópticas são superfícies,

fases secundárias (incluindo poros) e, nas cerâmicas policristalinas os contornos de

grão. A dispersão do feixe de luz que ocorre através das interfaces é evidenciada

quando existe uma diferença no índice de refração entre as duas fases: quanto

maior é esta diferença, mais intenso é o espalhamento.

Os poros residuais de processamento e impurezas provenientes das

matérias-primas ou introduzidas durante a fabricação do material também espalham

a radiação luminosa de maneira efetiva, contribuindo para essa atenuação. As

características microestruturais dos materiais cerâmicos bifásicos influenciam as

propriedades ópticas, sendo que as quantidades de luz absorvida, refletida ou

transmitida dependem da: fração e tamanho dos cristais, composição e fase da

matriz e do cristal, e comprimento de onda da luz incidente.

O método mais comum utilizado para caracterizar os materiais translúcidos

quanto á transparência ou opacidade é razão de contraste, ou seja, é a razão entre

a taxa de reflectância do espécime sobre um fundo preto e da reflectância do

mesmo espécime obtido sobre um fundo branco. A escala de razão de contraste

varia de zero a um, onde se considera que um material é opaco quando a mesma

luz é refletida independente do fundo utilizado. Já um material é considerado

transparente quando a luz é totalmente absorvida pelo fundo preto.

12

5.3 – Propriedades Térmicas

Forças de ligação interatômicas relativamente fortes são encontradas em

muitos materiais cerâmicos, o que se reflete na forma de coeficientes de expansão

térmica, comparativamente baixos. De fato alguns materiais cerâmicos, mediante o

seu aquecimento, se contraem em algumas direções cristalográficas enquanto se

expandem em outras.

Os materiais cerâmicos que precisam ser submetidos a mudanças de

temperaturas devem possuir coeficientes de expansão térmica que sejam

relativamente pequenos. De forma, esses materiais frágeis podem experimentar

uma fratura em consequência de variações dimensionais não uniformes, no que é

conhecido por choque térmico.

As cerâmicas são materiais não metálicos, e devido a essa natureza são

isolantes térmicos, uma vez que eles carecem de grandes números de elétrons

livres. Dessa forma os fônons são os principais responsáveis pela condutividade

térmica. Estes por sua vez não são tão efetivos como os elétrons livres no transporte

da energia calorífica, o que é um resultado do espalhamento muito eficiente dos

fônons pelas imperfeições do retículo. O vidro e outras cerâmicas amorfas possuem

menores condutividades do que as cerâmicas cristalinas, uma vez que o

espalhamento dos fônons é muito mais efetivo quando a estrutura atômica é

altamente desordenada e irregular.

O espalhamento das vibrações dos retículos se torna mais pronunciado com o

aumento da temperatura; assim, a condutividade térmica da maioria dos materiais

cerâmicos diminui normalmente em função de um aumento na temperatura, pelo

menos a temperaturas relativamente baixas.

A porosidade nos materiais cerâmicos pode ter influencia dramática sobre a

condutividade térmica; o aumento do volume dos poros irá, sob a maioria das

circunstancias, resultar em uma redução da condutividade térmica. De fato, muitos

materiais cerâmicos utilizados para isolamento térmico são porosos. A transferência

de calor através dos poros é normalmente lenta e ineficiente, pois estes contem ar

estagnado, o qual possui uma condutividade extremamente baixa.

13

5.4 – Propriedades Elétricas

A maioria das cerâmicas iônicas é composta por materiais isolantes á

temperatura ambiente e, portanto, possuem estruturas da banda de energia

eletrônica. Essas bandas consistem em, uma banda de valência preenchida que é

separada de uma banda de condução vazia por um espaço entre bandas

relativamente grande. Dessa forma, em temperaturas normais, apenas uns poucos

elétrons podem ser excitados através do espaçamento entre bandas pela energia

térmica que esta disponível, o que é responsável pelos valores muito pequenos de

condutividade que são encontrados para esses materiais. Com um aumento da

temperatura, os materiais isolantes experimentam um aumento na sua condutividade

elétrica, que pode no final, ser maior do que aquela apresentada pelos materiais

semicondutores.

5.5 Propriedades Magnéticas

O magnetismo é um fenômeno conhecido desde a antiguidade, sendo a,

magnetita o material mais conhecido.

As propriedades magnéticas dependem das ligações covalentes e ou iônicas

das estruturas cristalinas e das microestruturas, ou seja, os elétrons estão alinhados

no composto que pode ser estável (composto neutro – balanceado) ou instável

(neste caso a instabilidade para o magnetismo ocorrer se deve ao composto estar

com excesso de cargas tanto positivas quanto negativas) sempre respeitando a

eletronegatividade de cada elemento que o compõe.

O magnetismo ocorre quando a esses materiais cerâmicos são ligados uma

fonte de energia que faz com que os elétrons caminhem gerando um campo

magnético ou podendo agir como isolantes.

14

6 Características e Aplicações

A nomenclatura Grês significa produtos com baixa absorção de água, por

apresentarem textura quase compacta. Os produtos Grês são indicados para

revestimento externo (absorção de água entre 0,5 a 3,0 %) e pisos (de 3,0 a 6,0%).

O Grês Porcelanato destaca-se pelas seguintes características:

- altíssima resistência à abrasão;

- resistência ao gelo;

- resistência a ácidos e álcalis;

- uniformidade de cores;

- impermeabilidade;

- facilidade de manutenção;

- amplas possibilidades de composições.

6.1 Absorção de água

Determina a porosidade da base cerâmica. Quanto menor a quantidade de

poros da base, menor é a absorção de água. Influi diretamente nas resistências

mecânica e ao gelo. Os grupos de absorção de água são classificados como segue:

Grupos de Absorção e Tipo de Produto

- 0 a 0,5% Porcelanato

- 0,5 a 3% Grês Porcelanato

- 3 a 6% Semi-grês

- 6 a 10% Semi-poroso

- mais de 10% Poroso

6.2 Resistência à Abrasão (índice PEI)

É a resistência ao desgaste da superfície esmaltada, causada pelo tráfego de

pessoas e movimentação de objetos. É o PEI que orienta onde o produto pode ser

usado. Quanto maior o PEI, maior a resistência ao desgaste do esmalte. Produtos

com PEI alto, mas com superfícies brilhantes são mais sujeitos a riscos, inclusive os

porcelanatos. Atenção! Não confunda PEI com qualidade da cerâmica, pois este é

apenas uma de suas características técnicas.

15

O Grês Porcelanato destaca-se das pedras naturais, pois possui maior

resistência química, adequado ao uso em laboratórios e indústrias. É impermeável,

maior resistência a manchas, maior facilidade de limpeza e em caso de infiltração de

umidade, não há desenvolvimento de manchas de umidade. O Grês Porcelanato

tem maior resistência à abrasão, recomendável para áreas de altíssimo tráfego.

Existe uniformidade de cores na peça e entre peças, efeito estético agradável aos

olhos. Fabricado com menor espessura e maior resistência mecânica, mais fácil de

transportar e manusear. Maior facilidade de assentar, um assentador de cerâmica

tradicional poderá assentar o Grês Porcelanato.

A resistência à abrasão é um dos requisitos técnicos mais importantes de

pisos de pavimentação com particular atenção ao Grês Porcelanato, que

frequentemente é colocado em ambiente sujeito a alto tráfego.

7 Conclusão

A adição de feldspato sódico ao feldspato potássico favorece a formação de

fase líquida, diminuindo a temperatura de sinterização para porcelanatos. Como

resultado disto, os porcelanatos queimados apresentaram maior resistência

mecânica e menor absorção de água, embora a retração linear aumente. Embora

comercialmente feldspatos sódicos e potássicos sejam usados de forma combinada,

certas combinações compreendidas entre 60 a 40% de feldspato sódico em

substituição ao potássico apresentaram propriedades após queima inferiores.

Devido à excessiva formação de fase líquida nestas regiões, que resultou em poros

fechados, partículas de argilominerais permaneceram sem reagir no corpo queimado

em forno a rolo. A melhor opção tecnológica encontrada foi uma composição rica em

feldspato sódico. Para altos teores de feldspato sódico, a retração das peças

queimadas foi menor, com uma maior resistência à flexão e absorção de água

razoavelmente baixa. A expansão térmica dos corpos queimados depende da

quantidade de fase amorfa do corpo, desconsiderando-se a absorção de água.

Sendo assim, peças de porcelanato queimadas podem ter um valor baixo para a

expansão térmica apesar de ter uma baixa absorção de água.

16

8 Referências Bibliográficas

VAN VLACK, Lawrence H. Princípios de Ciência e Tecnologia dos Materiais,

4ª Edição, Rio de Janeiro: Campus, 1984.

Callister Jr., W.D., Ciência e Engenharia dos Materiais, uma Introdução, 7ª

Edição, Rio de Janeiro: LTC, 2008.

CETESB. Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Guia Técnico

Ambiental da Indústria de Cerâmicas Branca e de Revestimentos. Disponível em: <

http://www.cetesb.sp.gov.br >. Acessado em: 04 de Nov, 2012.

ABC. Associação Brasileira de Cerâmica. Revista Cerâmica Industrial

Disponível em: < http://www.abceram.org.br/site > Acessado em 11 de Nov, 2012.

CETEM. Centro de Tecnologia Mineral. Cerâmica - Eliane Revestimentos

Cerâmicos S. A. Disponível em: < http://www.cetem.gov.br/publicacao/CTs/CT2002-

162-00.pdf > Acesso em 15 de Nov, 2012.

CETEM. Centro de Tecnologia Mineral. Argila para Cerâmica Vermelha.

Disponível em: < http://www.cetem.gov.br/publicacao/CTs/CT2008-185-00.pdf >

Acessado em 16 de Nov, 2012.

 

17