Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / Photocatalytic glazes were developed by adding TiO2 in anatase form into commercial ceramic frits. The glazes were coated by spraying on enameled ceramic tiles and then exposed to a heat treatment between 800 and 1000 °C. The tiles with the TiO2 glaze were characterized by SEM and XRD, their wettability was determined by measuring the contact angle with water and their photocatalytic activity was determined by the degradation of methylene blue in contact with the coated tiles under UV irradiation. The microstructural analysis (SEM) showed that the TiO2 particles are properly dispersed in the glass matrix. The XRD analysis showed that from 850 °C the anatase particles are converted into rutile, causing loss of photocatalytic activity of the tiles. Under optimized conditions the anatase glaze yields 50% degradation of methylene blue dye at the end of 11 h of irradiation, with a reaction rate of 0.1138 h-1. / Vidrados fotocatalíticos foram desenvolvidos adicionando-se TiO2 na forma de anatásio a fritas cerâmicas comerciais, sendo depositados sobre placas cerâmicas esmaltadas por pulverização e em seguida expostas a um tratamento térmico entre 800 e 1000 ºC. As placas com vidrados de TiO2 foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), difratometria de raios X (DRX), determinação da molhabilidade da água pela medição do ângulo de contato e a determinação da atividade fotocatalítica por meio da degradação de azul de metileno em contato com as peças revestidas sob irradiação UV. A análise microestrutural (MEV) mostrou que as partículas de TiO2 dispersaramse adequadamente na matriz vítrea. Os difratogramas de raios X mostraram que a partir dos 850 ºC as partículas de anatásio convertemse para rutilo ocasionando perda da atividade fotocatalítica das placas cerâmicas. Em condições otimizadas, obteve-se 50 % de degradação do corante azul de metileno ao final de 11 h de irradiação, com uma taxa de reação de 0,1138 h-1.

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito para a obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / As blindagens híbridas são proteções compostas por placa cerâmica e placa de apoio dúctil. A primeira destrói o projétil e a segunda evita a flexão da cerâmica e absorve a energia cinética restante do impacto. Devido ao aperfeiçoamento dos armamentos, as blindagens híbridas tornaram-se necessárias para substituir blindagens metálicas que estavam se tornando muito pesadas para resistirem ao poder de fogo. A alumina é a cerâmica mais comumente empregada em armaduras devido a sua boa relação custo benefício. Painéis balísticos híbridos na forma de mosaicos são empregados com o objetivo de manter o máximo de cerâmica preservada após um impacto. O encaixe entre placas não é perfeito, deixando espaços vazios. As interfaces são vulneráveis ao impacto e, ainda, a expansão da placa atingida pode danificar as adjacentes. Neste trabalho estudou-se a influência de materiais de preenchimento no desempenho balístico de mosaicos. Variou-se a impedância dos mesmos para alterar a quantidade de onda transmitida para as placas adjacentes. O desempenho foi comparado com a placa cerâmica monolítica. Os materiais estudados para preenchimento foram resina epóxi, argamassa de cimento Portland CP V, materiais odontológicos e geopolímero. Placas de alumina de 99% de pureza com 8 mm de espessura foram obtidas de um fornecedor nacional, caracterizadas e comparadas com aluminas balísticas estudadas por outros autores. As placas foram fixadas com adesivo epóxi bicomponente em blocos de alumínio. Quatro diferentes painéis foram montados: (1) monolítico; (2) sem material de preenchimento; (3) material de preenchimento tipo I e (4) tipo II. Os painéis foram submetidos a ensaio balístico DOP com projétil 7,62 mm perfurante. A alumina nacional mostrou características semelhantes à alumina 98% estudada na literatura, indicando que as placas tem qualidade balística, apesar de um pouco inferior a uma alumina de mesma pureza. O estudo dos materiais de preenchimento indicou a resina epóxi pura e o geopolímero com carga de quartzo como os ideias para aplicação nos gaps, propiciando 9 e 20% de transmissão de ondas, respectivamente. O teste balístico indicou que a curvatura das placas monolíticas afetou a qualidade da camada adesiva, prejudicando seu desempenho. A placa que apresentava boa planaridade teve boa reposta ao impacto, com diâmetro de dano de 98 mm. O mosaico sem preenchimento foi o que apresentou maior dano nas placas adjacentes. Em uma das amostras, todas as placas adjacentes foram fraturadas. Apesar do dano, não houve penetração, apenas impressões deixadas pelos fragmentos, sugerindo que a espessura e as dimensões da placa foram suficientes para obstruir o projétil. O emprego do material de preenchimento se mostrou benéfico, pois evitou a expansão da placa atingida, reduzindo o dano nas outras placas. O epóxi, porém, se mostrou mais eficiente, por apresentar maior adesividade e elasticidade. O emprego de geopolímero evitou a expansão da placa porém levou ao descolamento das adjacentes. Para as condições testadas, o mosaico sem preenchimento não apresentou vantagem sobre a placa monolítica. A condição com preenchimento de epóxi apresentou desempenho significativamente maior do que a condição sem preenchimento.

Dissertação de Mestrado apresentado ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / One of the essential quality attributes of a ceramic tile is its planarity. During the manufacturing process there are several factors that can alter its planarity and the defects caused by the curvature problems can occur in different ways. From the geometric standpoint, the loss of planarity itself is generally not very intense and difficult to quantify. On the other hand, the defect becomes more evident due to variations in aesthetic standard that changes according to the type of glaze surface texture. The main objective was to evaluate the use of thermic fleximetry as a method capable of predicting the emergence of the defect in laboratory scale. In this, the problem was solved primarily at industrial scale and the products were characterized by fleximetry. The source of the planarity defect studied is related to positive curvatures. The higher the maximum positive curvature, the greater the tendency of occurrence of the defect. The negative curvatures are not the most responsible for the defect due to the fact that the pieces are relatively well supported on rollers and the burning time to be low. All the layers interfere with the appearing of the positive curvatures. Qualitatively, to minimize the problem, it is be advisable to keep some rigidity of the support up to a temperature range where the engobe and glaze have low viscosity, about to not being able to produce positive curvatures. / Um dos atributos indispensáveis de qualidade de um revestimento cerâmico é a sua planaridade e ao longo do processo de fabricação existem vários fatores que podem alterá-la. Os defeitos ocasionados pelos problemas de planaridade podem se apresentar de diversas formas. Do ponto de vista geométrico o problema de planaridade em questão é em geral pouco intensa e de difícil quantificação. Por outro lado, o defeito torna-se mais evidenciado em função de variações no padrão estético que muda conforme o tipo de textura da superfície do esmalte. O objetivo principal foi avaliar o emprego de fleximetria térmica como método capaz de prever o surgimento do defeito em escala laboratorial. Para isso o problema foi resolvido primeiramente em escala industrial e os produtos foram caracterizados através de fleximetria térmica. A origem do defeito de planaridade estudado está relacionada com as curvaturas positivas observadas na fleximetria térmica. Quanto maior a curvatura máxima positiva, maior a tendência de ocorrência do defeito. As curvaturas negativas não são as maiores responsáveis pelo defeito devido ao fato das peças estarem relativamente bem apoiadas aos rolos e o tempo de queima ser baixo. Todas as camadas interferem no surgimento das curvaturas positivas. Qualitativamente, para minimizar o problema é recomendável manter certa rigidez do suporte até uma faixa de temperatura onde o engobe e o esmalte tenham viscosidade baixa em relação ao suporte, a ponto de não serem capazes de produzir curvaturas positivas.

Este trabalho apresenta uma revisão bibliográfica a respeito dos rejuntes para revestimento cerâmico. A nomenclatura internacional é explorada e os tipos de rejunte e seus empregos são enumerados. Para embasar o leitor sobre o reves-timento cerâmico, os principais conceitos a ele relacionados são exibidos de forma sucinta. Uma vez que o rejunte é um componente importante do revestimento ce-râmico, suas funções dentro desse subsistema são abordadas em detalhes. O as-pecto de alívio de tensões é amplamente comentado, uma vez que essa é uma função essencial do rejunte, particularmente no caso de fachadas. Ao final, são abordados os aspectos de preparo e aplicação dos rejuntes, particularmente os produtos cimentícios. O rejuntamento de locais específicos, como encontros com selantes e interfaces com aparelhos sanitários são detalha-dos com vistas à diminuição da ocorrência de manifestações patológicas futuras. No trabalho experimental, painéis em forma de laje revestidos com placas cerâmicas são submetidos à flexão até a ocorrência de desplacamento, objeti-vando detectar qual a influência da largura da junta e do tipo de argamassa ade-siva na ruptura do corpo-de-prova. Os resultados indicam que a largura das juntas de assentamento assumem importância apenas quando a argamassa adesiva apresenta alta resistência de aderência. / This study presents a bibliographical revision regarding the ceramic tile grouts. Here, the international nomenclature is explored and the types of grouts as well as its employments are enumerated. To base the reader on the ceramic tile cladding, its main concepts are shown succinctly. Being the grout an important component of the ceramic tile cladding, its functions in this subsystem are broached in details. The aspect of stress relief is widely mentioned, for this is an essential function of grout, particularly in the case of facades. In the end, the aspects of the preparation and the application of grouts are broached, particularly the cementitious products. The grouting of specific places such as meetings of sealants and interfaces with sanitary devices is detailed viewing the decrease of the occurrence of future problems. In the experimental study, panels in flagstone form tiled with ceramic plates are submitted to flexion until the occurrence of rupture of these panels, aiming to detect the influence of the joint thickness and of the type of the adhesive mortar in the rupture of the sample. The results indicate that the nesting joint thickness only assumes importance when the adhesive mortar presents high resistance of adherence.

Este trabalho apresenta uma revisão bibliográfica a respeito dos rejuntes para revestimento cerâmico. A nomenclatura internacional é explorada e os tipos de rejunte e seus empregos são enumerados. Para embasar o leitor sobre o reves-timento cerâmico, os principais conceitos a ele relacionados são exibidos de forma sucinta. Uma vez que o rejunte é um componente importante do revestimento ce-râmico, suas funções dentro desse subsistema são abordadas em detalhes. O as-pecto de alívio de tensões é amplamente comentado, uma vez que essa é uma função essencial do rejunte, particularmente no caso de fachadas. Ao final, são abordados os aspectos de preparo e aplicação dos rejuntes, particularmente os produtos cimentícios. O rejuntamento de locais específicos, como encontros com selantes e interfaces com aparelhos sanitários são detalha-dos com vistas à diminuição da ocorrência de manifestações patológicas futuras. No trabalho experimental, painéis em forma de laje revestidos com placas cerâmicas são submetidos à flexão até a ocorrência de desplacamento, objeti-vando detectar qual a influência da largura da junta e do tipo de argamassa ade-siva na ruptura do corpo-de-prova. Os resultados indicam que a largura das juntas de assentamento assumem importância apenas quando a argamassa adesiva apresenta alta resistência de aderência. / This study presents a bibliographical revision regarding the ceramic tile grouts. Here, the international nomenclature is explored and the types of grouts as well as its employments are enumerated. To base the reader on the ceramic tile cladding, its main concepts are shown succinctly. Being the grout an important component of the ceramic tile cladding, its functions in this subsystem are broached in details. The aspect of stress relief is widely mentioned, for this is an essential function of grout, particularly in the case of facades. In the end, the aspects of the preparation and the application of grouts are broached, particularly the cementitious products. The grouting of specific places such as meetings of sealants and interfaces with sanitary devices is detailed viewing the decrease of the occurrence of future problems. In the experimental study, panels in flagstone form tiled with ceramic plates are submitted to flexion until the occurrence of rupture of these panels, aiming to detect the influence of the joint thickness and of the type of the adhesive mortar in the rupture of the sample. The results indicate that the nesting joint thickness only assumes importance when the adhesive mortar presents high resistance of adherence.