Análise dos resultados através do programa Statistic 7.0

Foi utilizada a análise de variância (ANOVA) para a verificação do efeito das variáveis, temperatura e % de pó de exaustão em substituição a argila A2 sobre as propriedades de: absorção de água, porosidade aberta, retração linear, densidade aparente e resistência à compressão, obtendo assim um melhor entendimento da influência dos fatores escolhidos.

A vantagem da avaliação dos resultados através de um planejamento fatorial é a possibilidade de avaliar a interação das variáveis e também prever resultados.

(d) Mistura M2 200X - se (e) Mistura M2 500X - bse (f) Mistura M2 500X - se 100µm (c) Mistura M2 200X - bse (g) Mistura M3 3000X - bse (h) Mistura M3 3000X - bse 100µm 10µm 10µm 1µm 1µm

Na tabela 19 é apresentada a média dos resultados obtidos através do modelo fatorial de dois fatores e três níveis (32), para cada uma das propriedades avaliadas.

Tabela 19 – Resultados obtidos através do modelo fatorial 3² das propriedades de: AA, RL, RF, DA e PA.

Número do

experimento substituição a argila A2 % resíduo em Temperatura de calcinação (°C) % AA % RL RF (Mpa) DA (g/cm³) % PA

5 10 900 18 1,11 8,55 1,71 30,58 2 0 900 17 0,79 6,42 1,76 29,24 8 20 900 12 4 19,19 1,9 23,66 3 0 1000 16 0,54 4,75 1,78 29,35 4 10 800 18 0,62 7,24 1,67 29,57 7 20 800 18 0,45 5,94 1,72 31,11 9 20 1000 18 1,19 10,01 1,74 31,27 1 0 800 16 0,48 4,58 1,79 29,08 6 10 1000 18 1,26 9,71 1,71 30,39 Fonte: Primária, 2014.

Através das figuras 30 a 34 pode ser observada graficamente a influência dos fatores: % resíduo em substituição a argila A2 e temperatura sobre as propriedades avaliadas.

Ao analisar os gráficos, verificou-se os seguintes efeitos: com adição de 20% de pó de exaustão (M3) e temperatura de 900ºC, a absorção de água e a porosidade aberta (Figuras 30 e 31) tenderam a diminuir, contudo a densidade aparente (Figura 33) e a retração linear (Figura 32) tenderam a aumentar. Assim sendo, nestas condições de mistura (M3) e temperatura de 900ºC, seria ideal para se ter menor absorção de água e porosidade, um material mais denso, porém com retração linear levemente aumentada. Os valores das propriedades físicas são confirmados através do resultado da resistência mecânica (Figura 34), onde observa-se que ao aumentar o teor de resíduo ocorreu um aumento linear na resistência a flexão e a temperatura de 900ºC também influenciou no aumento da resistência.

Figura 30 – Gráfico da influência dos fatores % de resíduo em substituição a argila A2 e temperatura sobre a absorção de água (AA).

Figura 31 – Gráfico da influência dos fatores % de resíduo em substituição a argila A2 e temperatura sobre a porosidade aberta (PA).

Fonte: Primária, 2014.

Figura 32 – Gráfico da influência dos fatores % de resíduo em substituição a argila A2 e temperatura sobre a retração linear (RL).

Fonte: Primária, 2014.

Figura 33 – Gráfico da influência dos fatores % de resíduo em substituição a argila A2 e temperatura sobre a densidade aparente (DA).

Figura 34 – Gráfico da influência dos fatores % de resíduo em substituição a argila A2 e temperatura sobre a resistência a flexão (RF).

Fonte: Primária, 2014.

Através das figuras 35 a 39 é possível ainda verificar a influência da interação entre os d

ois fatores: % resíduo em substituição a argila A2 e da temperatura sobre as propriedades avaliadas.

Analisando o gráfico da figura 35, observa-se que menores teores de absorção de água (15%) são obtidos na temperatura de 900ºC, sem adição de pó de exaustão e com adição de 20% de pó de exaustão em substituição a argila A2. Observa-se maior absorção de água quando se utiliza temperatura acima de 940ºC e abaixo de 860 ºC com 10% de resíduo em substituição a argila A2.

A mesma influência dos dois fatores é observada sobre a porosidade aberta (Figura 36), onde menores teores de porosidade são obtidos na temperatura de 900ºC sem adição de pó de exaustão e com adição de 20% de resíduo em substituição a argila A2. A densidade aparente (Figura 37) também foi aumentada nestas mesmas condições.

Figura 35 – Efeito das variáveis: temperatura e % de resíduo em substituição a argila A2 sobre a absorção de água (AA).

Figura 36 – Efeito das variáveis: temperatura e % de resíduo em substituição a argila A2 sobre porosidade aberta (PA).

Fonte: Primária, 2014.

Figura 37 – Efeito das variáveis: temperatura e % de resíduo em substituição a argila A2 sobre a densidade aparente (DA).

Fonte: Primária, 2014.

Na Figura 38 pode-se compreender que existe uma tendência de maiores teores de retração linear na temperatura de 900ºC, principalmente com o aumento do teor de pó de exaustão em substituição a argila A2. Menores teores de retração linear são obtidos sem adição de pó de exaustão nas temperaturas de 800 e 1000ºC.

Figura 38 – Efeito das variáveis: temperatura e % de resíduo em substituição a argila A2 sobre a retração linear (RL).

Fonte: Primária, 2014.

Figura 39 – Efeito das variáveis: temperatura e % de resíduo em substituição a argila A2 sobre a resistência à flexão (RF).

Fonte: Primária, 2014.

A resistência a flexão (Figura 39) é aumentada com maiores teores de resíduo principalmente a 900ºC. É possível perceber ainda que a adição de pó de exaustão tendeu a aumentar a resistência a flexão.

De acordo com Bitencourt (2004) “quando se tem argilas de grãos de vários tamanhos, a porosidade e a permeabilidade são reduzidas, ou seja, consegue-se um encaixe melhor (melhor “empacotamento”), do que entre partículas com granulometria contínua”. Desta forma pode-se considerar que o pó de exaustão, por ser de granulometria muito fina, tendeu a preencher os poros (vazios), aumentando a resistência à flexão.

De acordo com Campregher (2005), a máxima densificação e a mínima porosidade são obtidas quando a distribuição granulométrica é bastante aberta tal que permite que as partículas menores ocupem os interstícios entre as partículas maiores, desta forma fica clara que a adição de pó proporcionou. A porosidade final do produto queimado é influenciada pela porosidade inicial do

material recém formado, verde, seco, da formação da fase líquida na queima, e o rearranjo das fases cristalinas.

Estes resultados são coerentes, uma vez que estas três propriedades estão diretamente vinculadas, ou seja, materiais mais densos tendem a ter menos poros, consequentemente menor teor de absorção de água.

Diante destes resultados, é possível concluir que seria conveniente utilizar 20% de resíduo em substituição a argila A2 na temperatura de 900ºC, pois nestas condições ter-se-ia um material mais denso, com menor porosidade e absorção de água, maior resistência a flexão, porém com uma única desvantagem que é a maior retração linear.

A validade do modelo estatístico adotado pode ser comprovada pelo gráfico de probabilidade normal dos resíduos para os experimentos realizados na qual determina as propriedades físicas e mecânicas.

Os valores quando bem próximos à reta, comprovam a validade do experimento, isto pode ser observado na Figura 40, onde todos os experimentos estão simétricos e próximos à linha.

Figura 40 – Gráfico da probabilidade normal dos resíduos para o modelo de análise das propriedades físicas e mecânica.

Absorção de água

Retração linear Porosidade aberta

Fonte: Primária, 2014.