Materiais argilosos e argila

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<p>1.9 Materiais argilosos e argila</p><p>Condições de conclusão</p><p>Concluído</p><p>Nesta aula iremos reconhecer os materiais argilosos, compreender seu</p><p>processo de fabricação, os diferentes fornos utilizados e identificar as</p><p>propriedades da argila. Além disso iremos distinguir materiais de argila, de</p><p>louça, de revestimento e refratários.</p><p>Composição dos materiais argilosos</p><p>Os materiais argilosos são compostos de uma mistura básica de argila e</p><p>água, da qual se obtém uma pasta plástica capaz de ser moldada numa</p><p>forma adequada e que, após secagem lenta, é cozida em temperatura</p><p>elevada. Os materiais argilosos são materiais que pertencem ao grupo dos</p><p>materiais cerâmicos.</p><p>Nas construções, destacam-se tijolos maciços e furados, telhas, azulejos,</p><p>pisos e as louças sanitárias (pias e vasos). Outros produtos, como os</p><p>porcelanatos e os blocos cerâmicos estruturais, estão se estabilizando no</p><p>mercado em função das qualidades obtidas por modernas técnicas de</p><p>fabricação e assentamento.</p><p>Em muitas outras aplicações situadas em diversos campos tecnológicos,</p><p>encontramos materiais argilosos designados por cerâmicas avançadas,</p><p>como a alumina, o carbeto de silício e a zircônia, aplicados como</p><p>abrasivos, ferramentas, velas para motores e materiais semicondutores em</p><p>circuitos eletrônicos.</p><p>Argila</p><p>Conceito</p><p>A argila é um material natural e terroso que se forma na natureza a partir</p><p>da decomposição das rochas, graças à ação dos agentes de</p><p>intemperismo (pressão, temperatura e umidade) sobre elas.</p><p>As argilas podem variar tanto na composição de seus elementos</p><p>constituintes, quanto no arranjo dos seus átomos. Na natureza não existem</p><p>duas jazidas de argila rigorosamente iguais, sendo possível notar, até</p><p>mesmo, diferenças em uma mesma jazida, o que justifica a grande</p><p>variedade de tipos de produtos encontrados no mercado para variadas</p><p>aplicações.</p><p>O depósito natural da argila é chamado de barreiro, de onde, para a sua</p><p>exploração, é retirada inicialmente uma camada superficial, em geral uma</p><p>capa vegetal viva, em que logo abaixo se encontra a argila mais pura e</p><p>aproveitável para a indústria da cerâmica. Em um processo racional de</p><p>exploração consciente, a reconstituição da capa vegetal removida, tão</p><p>logo se esgote a jazida ou parte dela, deverá ser imediatamente refeita.</p><p>A argila, material inorgânico natural, é terra. Porém, nem toda terra é argila</p><p>e, por isso, nem todas as argilas servem para a fabricação de materiais</p><p>argilosos.</p><p>São três as condições necessárias para a caracterização geral de uma</p><p>argila que irá compor um produto argiloso.</p><p>Possuir elevado teor de partículas com diâmetro inferior a 2 mm (0,002 mm)</p><p>Considerando apenas a composição granulométrica, as argilas e outros</p><p>materiais granulares podem ser distinguidos em função do diâmetro de</p><p>suas partículas, como mostra o quadro abaixo:</p><p>Quadro 1 - Classificação de partículas de solo em função de sua</p><p>granulometria</p><p>Material (solo) Diâmetro das partículas (mm)</p><p>Argila < 0,005</p><p>Silte 0,005 - 0,050</p><p>Areia 0,050 - 4,800</p><p>Ser constituída exclusivamente por argilo-minerais</p><p>Os argilo-minerais são silicatos hidratados de alumínio, ferro e magnésio,</p><p>acrescidos em maior ou menor proporção de álcalis e alcalinos terrosos,</p><p>além de outras substâncias. Os argilo-minerais resultam da desagregação</p><p>dos feldspatos (minerais presentes nas rochas) por ação da temperatura,</p><p>da água e do gás carbônico.</p><p>Numa análise química das argilas, conforme o quadro abaixo,</p><p>encontramos principalmente:</p><p>Quadro 2 - Elementos componentes das argilas</p><p>Elementos básicos Impurezas</p><p>Sílica (SiO2): 40 a 80%</p><p>Alumina (Al2O3): 10 a 40%</p><p>Óxido férrico (Fe2O3): < 7%</p><p>Óxido de cálcio (CaO): < 10%</p><p>Magnésia (MgO): < 1%</p><p>Álcalis (K2O); (Na2O): < 10%</p><p>Mica, Cálcio, Matéria orgânica, ...</p><p>Fonte: Adaptado de Petrucci, 1979, p. 4</p><p>Os compostos chamados de impurezas influenciam nas propriedades das</p><p>argilas e dos respectivos produtos finais, alterando a plasticidade da massa</p><p>crua, a refratariedade ou a resistência mecânica da peça pronta.</p><p>• A sílica não combinada, presente como areia, apesar de</p><p>indesejada, é importante, pois diminui o efeito da retração na</p><p>secagem e na queima. Seu excesso dificulta a moldagem, mas</p><p>aumenta a quantidade de vidro formado no produto, se também</p><p>existirem fundentes na mistura.</p><p>• Se a argila for usada como refratária, não poderá conter fundentes</p><p>em sua composição (CaO; FeO; MgO; K2O; Na2O), pois a porosidade</p><p>não comunicável, é fundamental para a refratariedade.</p><p>• Se a argila for usada para a confecção de porcelana fina, não</p><p>deverá conter óxidos de ferro (FeO; Fe2O3), porque eles conferem</p><p>uma coloração ferruginosa à peça.</p><p>• Os compostos alcalinos (Li; Na; K) diminuem a plasticidade e os seus</p><p>sais (K2SO4; Na2SO4; NaCl; Na2CO3), por serem solúveis, podem sofrer</p><p>lixiviação pela ação da umidade, dando o aspecto esbranquiçado</p><p>de má aparência na superfície, são as eflorescências.</p><p>• A matéria orgânica, comum nas argilas, aumenta a porosidade e a</p><p>retração na queima.</p><p>Tornar-se plástica quando úmida; dura e rija, quando seca e resistente</p><p>quando queimada</p><p>Plasticidade é a capacidade que a argila umedecida tem de ser moldável</p><p>e de conservar a forma moldada. Uma argila é dita como mais plástica,</p><p>quanto maior for sua capacidade de ser moldada em vários teores de</p><p>umidade.</p><p>Essa é uma das características mais importantes da argila, pois ela resultará</p><p>na facilidade da moldagem e refletirá em todas as (boas) qualidades do</p><p>produto final, que secará sem trincar e queimará sem se deformar.</p><p>A plasticidade da argila varia conforme a quantidade de água misturada</p><p>para a confecção da pasta, com o tipo de argila, tamanho e formato do</p><p>grão e com a inclusão de outros materiais na mistura, além dos argilo-</p><p>minerais.</p><p>Existem substâncias que alteram a plasticidade das pastas argilosas.</p><p>Carbonatos e hidróxidos sódicos, além de tanino e húmus podem</p><p>aumentar a plasticidade das argilas, enquanto que areia e soluções salinas</p><p>podem diminuí-la.</p><p>Classificação</p><p>Em função dos argilo-minerais predominantes</p><p>• Cauliníticas: grupo de argilas puras, procedentes da ação</p><p>intempérica sobre os feldspatos. São argilas chamadas de caulim,</p><p>compostas basicamente de silicatos hidratados de alumínio,</p><p>prestando-se à confecção de produtos mais nobres, como:</p><p>porcelanas, louças sanitárias, materiais refratários, na indústria de</p><p>papel e de medicamentos, além de muitas peças</p><p>elétricas/eletrônicas (como as velas para motores de veículos). São</p><p>as mais raras, de grãos mais grossos e adquirem a coloração branca</p><p>após a queima, embora possam ter qualquer cor “in natura”.</p><p>• Ilíticas: grupo de argilas mais generalizadas, formadas por um silicato</p><p>de alumínio hidratado com elevado teor de óxido de potássio.</p><p>Muitas contêm mica em abundância, sendo então designadas por</p><p>micáceas. São as argilas mais abundantes e de aplicação na</p><p>fabricação de tijolos, telhas, manilhas, lajotas, etc. Apresentam-se na</p><p>cor vermelha após a queima, devido à presença do óxido de ferro.</p><p>• Montmoriloníticas: grupo de argilas expansivas originárias de cinzas</p><p>vulcânicas que, devido ao seu grande poder de inchamento, são</p><p>pouco utilizadas isoladamente, mas que se aplicam misturadas às</p><p>anteriores a fim de lhes corrigir a plasticidade. Possuem os grãos</p><p>extremamente finos e têm aplicações industriais, como: clarificação</p><p>de óleos vegetais e minerais, perfuração de poços de petróleo,</p><p>pelotização de minérios e fabricação de fertilizantes. É o mineral</p><p>predominante na vermiculita, bentonita e saponita, sendo de</p><p>grande potencial comercial e industrial embora menos explorados.</p><p>Em função da temperatura de transformação</p><p>• Fusíveis: são as argilas que se deformam e se vitrificam em</p><p>temperaturas abaixo de 1200 °C. São as mais importantes para a</p><p>construção, pois delas se fabricam o maior número de produtos,</p><p>comumente chamados de produtos de argila vermelha,</p><p>uma vez</p><p>que adquirem essa coloração após a passagem pelo forno.</p><p>• Infusíveis: são argilas constituídas de caulim puro e utilizadas na</p><p>fabricação de porcelanas e louças sanitárias. Os produtos</p><p>confeccionados com estas argilas são designadas por cerâmicas</p><p>brancas por tornarem-se claras após a queima no forno. Vitrificam-se</p><p>entre 1200 e 1500 °C.</p><p>• Refratárias: são argilas puras que só se transformam estruturalmente</p><p>em temperaturas acima de 1500 °C. Têm baixo coeficiente de</p><p>condutibilidade térmica e são utilizadas na confecção dos tijolos</p><p>refratários, empregados em revestimento de fornos e construções de</p><p>chaminés. São cerâmicas importantíssimas para um país, pois todos</p><p>os materiais produzidos em altas temperaturas como cimento, aço e</p><p>vidro, dependem delas.</p><p>Referência:</p><p>PETRUCCI, Eládio. Concreto de cimento Portland. Porto Alegre: Globo, 1979.</p><p>Este material foi baseado em:</p><p>LARA, Luiz. Materiais de Construção. Instituto Federal do Norte de Minas</p><p>Gerais/Rede e-Tec Brasil, Ouro Preto: 2013.</p>