Estudo da influência da dilatação térmica do engobe no corte do porcelanato esmaltado polido 90×90 cm
Study on the effect of engobe thermal expansion on the cutting of 90×90 cm polished glazed porcelain tiles
Estudio sobre el efecto de la dilatación térmica del engobe en el corte de baldosas de porcelánico pulido esmaltado de 90×90 cm
Maria Laura Mezzari Mariot, Laura Savi Rosso, Natalia da Coreggio Redivo, Aline Bartosiak Rodrigues Peruchi, Hilária Mendes de Souza, Aline Demarch, Angela Waterkemper
Resumo
Os revestimentos cerâmicos são amplamente utilizados na construção civil, sendo escolhidos por suas propriedades estéticas, funcionais e de durabilidade. Dentre os materiais cerâmicos, os porcelanatos se destacam pela facilidade de manutenção e alta resistência. Durante a instalação, muitas vezes é necessário cortar as placas para adequá-las ao espaço, sendo crucial que as cerâmicas permitam um corte preciso e de fácil execução com o uso das ferramentas adequadas. No entanto, relatos de clientes sobre dificuldades para realizar cortes retilíneos no porcelanato esmaltado polido 90×90 cm indicaram a necessidade de investigar as causas desse problema, que podem estar relacionadas às propriedades térmicas e ao coeficiente de dilatação do engobe, camada intermediária entre a massa e o esmalte que constitui o revestimento cerâmico. Diante disso, este estudo teve como objetivo compreender como as propriedades térmicas do engobe, especialmente seu coeficiente de dilatação, influenciam a qualidade do corte e a resistência das placas a tensões térmicas durante o processo de queima e resfriamento. Para tanto, foram realizados experimentos variando parâmetros como a espessura do engobe, a remoção do polimento, ajustes no ciclo de queima, modificações na temperatura máxima de resfriamento e alterações na formulação do engobe, com o intuito de avaliar as propriedades físico-químicas do material e sua resistência a tensões térmicas. Os resultados mostram que a alteração na formulação do engobe, passando de 12 para 25% de quartzo, aumentou seu coeficiente de dilatação térmica de 54,9 para 59,9×10-7/K-1, resultando em uma melhoria significativa no desempenho do corte e na integridade estrutural das placas, sem comprometer a resistência mecânica. O teste de gretado, realizado após cinco ciclos, não apresentou defeitos, evidenciando a eficácia das modificações propostas. Com isso, este estudo ofereceu uma visão aprofundada sobre o impacto das propriedades térmicas do engobe na qualidade do corte e na resistência das placas cerâmicas.
Palavras-chave
Abstract
Ceramic tiles are widely used in construction and are chosen for their aesthetic, functional and durable properties. Among ceramic materials, porcelain tiles stand out for their ease of maintenance and high strength. During installation, it is often necessary to cut the tiles to fit the space, and it is crucial that the ceramics allow for precise and easy cutting with the use of appropriate tools. However, customer reports of difficulties in making straight cuts in 90×90 cm polished glazed porcelain tiles indicated the need to investigate the causes of this problem, which may be related to the thermal properties and the expansion coefficient of the engobe, an intermediate layer between the substrate and the glaze that constitutes the ceramic tile. Therefore, this study aimed to understand how the thermal properties of the engobe, especially its thermal expansion coefficient, influence the quality of the cut and the resistance of the tiles to thermal stresses during the firing and cooling process. To this end, experiments were carried out varying parameters such as engobe thickness, polishing removal, adjustments in the firing cycle, modifications in the maximum cooling temperature and changes in the engobe composition, with the aim of evaluating the physical-chemical properties of the material and its resistance to thermal stresses. The results show that the change in the engobe composition, from 12 to 25% quartz, increased its coefficient of thermal expansion from 54.9 to 59.9×10-7/K-1, resulting in a significant improvement in the cutting performance and structural integrity of the tiles, without compromising the strength. The cracking test, performed after five cycles, did not show any defects, evidencing the effectiveness of the proposed modifications. Thus, this study offered an in-depth insight into the impact of the thermal properties of the engobe on the cutting quality and strength of the ceramic tiles.
Keywords
Resumen
Las baldosas cerámicas se utilizan ampliamente en la construcción y se eligen por sus propiedades estéticas, funcionales y duraderas. Entre los materiales cerámicos, el gres porcelánico se destaca por su fácil mantenimiento y alta resistencia. Durante la instalación, a menudo es necesario cortar las baldosas para adaptarlas al espacio, y es crucial que la cerámica permita un corte preciso y sencillo con las herramientas adecuadas. Sin embargo, los informes de clientes sobre dificultades para realizar cortes rectos en gres porcelánico esmaltado y pulido de 90×90 cm indicaron la necesidad de investigar las causas de este problema, que podrían estar relacionadas con las propiedades térmicas y el coeficiente de expansión del engobe, una capa intermedia entre el sustrato y el esmalte que constituye la baldosa cerámica. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo comprender cómo las propiedades térmicas del engobe, especialmente su coeficiente de expansión térmica, influyen en la calidad del corte y la resistencia de las baldosas a las tensiones térmicas durante el proceso de cocción y enfriamiento. Para este fin, se llevaron a cabo experimentos variando parámetros como el espesor del engobe, la eliminación del pulido, ajustes en el ciclo de cocción, modificaciones en la temperatura máxima de enfriamiento y cambios en la composición del engobe, con el objetivo de evaluar las propiedades físico-químicas del material y su resistencia a las tensiones térmicas. Los resultados muestran que el cambio en la composición del engobe, del 12 al 25% de cuarzo, aumentó su coeficiente de expansión térmica de 54,9 a 59,9×10-7/K-1, resultando en una mejora significativa en el rendimiento de corte y la integridad estructural de las baldosas, sin comprometer la resistencia. La prueba de agrietamiento, realizada después de cinco ciclos, no mostró ningún defecto, evidenciando la efectividad de las modificaciones propuestas. Por lo tanto, este estudio ofreció una visión en profundidad del impacto de las propiedades térmicas del engobe en la calidad de corte y la resistencia de las baldosas cerámicas.
Palabras clave
Submetido em:
20/12/2024
Revisado em:
06/02/2025
Aceito em:
06/02/2025