Após a realização dos ensaios físicos para as 3 amostras da jazida Sartori, observou-se que, devido à homogeneidade principalmente química, não houve grandes discrepâncias entre os valores dos ensaios físicos (ver Planilha 1 do Anexo 4 e os valores com a normas da ABNT nos Quadros 13, 14, 15 e 16):
Os resultados dos ensaios, representados nos Gráficos 5, 6 e 7, mostram que a amostra S2 se sobressai ligeiramente em relação às amostras S1 e SL especialmente quanto ao módulo de ruptura à flexão, porosidade aparente e absorção de água. A amostras SL apresenta o segundo melhor valor de parâmetros físicos, seguido pela amostra S1 (pois ambas amostras apresentam composição mineralógica muito semelhante, ver Difratogramas 1A e 3A no Anexo 2), sendo que os valores de referência (amostra UNICER) estão mais próximos na temperatura de 1070°C com a amostra SL.
A amostra S2 apresenta os melhores valores de propriedades físicas, provavelmente devido ao fato de ser composta de altos teores de illita e caulinita (ver Difratograma 2B), sendo que a presença de illita em maior proporção nessa amostra contribui para deixá-la mais plástica e com bom desempenho de secagem. Sendo esta amostra bem compactada durante a prensagem, reduz o número de poros, tornando mais eficiente a sinterização, aumentando assim a resistência mecânica do material. Outro fator que contribui no seu bom desempenho é a sua distribuição granulométrica de prensagem ser bem fina (ver Gráfico 13B).
Na amostra SL, além de illita+caulinita, observa-se a presença de montmorilonita (ver Difratograma 3B), esse argilomineral absorve na sua estrutura grandes quantidades de água, aumentando expressivamente as propriedades plásticas e coloidais da amostra, gerando queda dos parâmetros físicos. A amostra S1 tem teores de caulinita significantes (ver Difratograma 1B), isto associado a uma distribuição granulométrica de prensagem mais grosseira (ver Gráfico 13A) gerou uma queda de resistência mecânica do material.
Quanto à retração linear de queima, na região do Pólo cerâmico de Santa Gertrudes, para os processos por via seca, os valores considerados adequados para retração linear de queima são abaixo de 6% (ver Quadro 16), mas como as
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condições de queima não são exatamente as mesmas de uma indústria, baseado no desempenho da amostra UNICER pode-se dizer que S2 está um ponto porcentual de diferença na temperatura de 1070°C. Para a temperatura de 1120°C uma melhor sinterização resulta em maior retração de ambas amostras. A amostra S1 tem retração menor (em relação às amostras S2, SL e UNICER) provavelmente devido ao fato desta amostra ter teores mais elevados de sílica e feldspatos (amostra da base do perfil de lavra, menos alterada).
Para a análise de dilatação térmica linear os valores são elevados em S1, intermediários em S2 e menores em SL (ver Gráfico 9 e Termogramas no Anexo 3). Vale lembrar que, para as argilas do Pólo de Santa Gertrudes, os valores considerados adequados de dilatação devem estar na faixa de 70 a 80x10-7/°C (ver Quadro 16), isso devido ao tipo de esmalte utilizado pelas indústrias da região. Sob esse ponto de vista, apenas a amostra S1 se encaixa neste intervalo, enquanto que as amostras S2 e SL estão consideravelmente abaixo deste valor (ver Gráfico 9). A amostra S1 apresenta-se adequada, pelo seu teor mais elevado de sílica (ver Quadro 10).
Nos gráficos 10, 11 e 12 (de comparação das propriedades físicas dos corpos de prova sinterizados a 3 temperaturas diferentes: 1020°C, 1070°C e 1120°C) observa-se que a amostra S2 possui baixos valores de porosidade aparente a 1120°C (de cor preta no gráfico) e absorção de água (de cor vermelha), consequentemente o módulo de ruptura à flexão (de cor magenta) é mais elevado nesta amostra do que nas outras (S1 e SL). Observa-se também que conforme a temperatura de queima dos corpos de prova, de 1020°C, 1070°C e 1120°C, os parâmetros físicos sofreram uma melhora considerável. Esse aumento na temperatura de queima também fez com que a retração linear de queima (nos gráficos 10, 11 e 12, representado pela cor azul) sofresse uma elevação (conforme o aumento da temperatura de queima no forno a água presente na estrutura dos argilominerais evapora mais rápido e o corpo se retrai em maiores proporções). A amostra UNICER (ver Gráficos 10, 11 e 12) apresenta valores mais baixos de propriedades cerâmicas em relação às amostras dos subníveis da jazida Sartori (S1, S2 e SL), isso provavelmente devido ao fato da argila UNICER ser mais plástica que as outras (presença mais elevada de illita+montmorilonita e menor de caulinita nesta amostra)
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As cores de queima das peças dependem do teor de alcalinos e alcalinos terrosos, do teor e mineralogia dos óxidos ou óxidos-hidróxidos de ferro presentes nas amostras e da temperatura e condições óxido redutoras ditadas pela queima. A cor de queima da amostra S2 ficou de tonalidade marrom claro, enquanto que a das outras amostras (S1, SL e UNICER) foi marrom escuro a 1120°C (ver Foto 9 no Anexo 1). Provavelmente a cor de queima da amostra S2 ficou mais clara devido ao teor mais baixo de Fe2O3 nesta amostra em relação às outras (S1, SL e UNICER).
De maneira geral uma boa performance de sinterização foi registrada, refletida nos valores elevados de módulo de ruptura e dos baixos valores de porosidade aparente e absorção de água.
Quanto à distribuição granulométrica de prensagem (ver Gráfico 13 e Planilha 1 no Anexo 4), esta é satisfatória para todas as amostras, pois passaram mais de 70% de finos para o prato (comparar com os valores do Quadro 16), indicando que as amostras dessa jazida possuem uma granulometria muito fina. Uma granulometria um pouco mais grosseira corresponde a SL e UNICER (Gráfico 13 item C e D), seguida da S1 (Gráfico 13A), sendo que a S2 (Gráfico 13B) tem uma distribuição granulométrica muito fina, com 98% de finos no prato, talvez pelo fato de ser uma amostra do topo do perfil de lavra, estando mais intemperizada que as demais. Observa-se que as amostras S1, SL e UNICER que apresentaram distribuição granulométrica de prensagem mais grossa obtiveram menor desempenho nos ensaios cerâmicos em relação à amostra S2 com granulometria mais fina (ver Gráfico 13).
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Quadro 13 : Grupos de Absorção de água (retirado da Norma técnica NBR 13817
da ABNT, 1997)
Grupos Absorção de Água (%)
Ia Ib 0 < Abs ≤ 0,5 0,5, Abs ≤ 3,0 IIa IIb 3,0 < Abs ≤ 6,0 6,0 < Abs ≤ 10,0
III Abs acima de 10,0
Quadro 14 :Codificação dos Grupos de absorção de água em função dos métodos
de fabricação (retirado da Norma técnica NBR 13817 da ABNT, 1997)
Absorção de Água (%)
Métodos de Fabricação
Extrudado (A) Prensado (B) Outros (C)
Abs ≤ 0,5 0,5 < Abs ≤ 3
AI BIa
BIb
CI
3 < Abs ≤ 6 AIIa BIIa CIIa
6 < Abs ≤ 10 AIIb BIIb CIIb
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Quadro 15: Limites estabelecidos pelas Normas Técnicas para Pisos e
Revestimentos Prensados (retirado da norma técnica NBR 13818 da ABNT, 1997) Características
Físicas
Grupos (prensado B)
BIa BIb BIIa BIIb BIII
Absorção de Água Média Individual Abs≤0,5% 0,6 % abs<abs≤% 3,3% 3<abs≤6,% 6,5% 6<abs≤1% 11% > 10% 9% Módulo de Resistência à Flexão Média Individual ≥ 35 Mpa 32 Mpa ≥30 Mpa 27 Mpa ≥22 Mpa 20 Mpa ≥18 Mpa 16 Mpa ≥15 Mpa ≥12 Mpa Porosidade Aparente Por acordo* Por acordo Por acordo Por acordo Por acordo Por acordo Massa Específica
Aparente
Por acordo Por acordo Por acordo Por acordo Por acordo Por acordo Retração de Queima Por acordo Por acordo Por acordo Por acordo Por acordo Por acordo Dilatação Térmica
Linear
Por acordo Por acordo Por acordo Por acordo Por acordo Por acordo * varia conforme o pólo cerâmico
Obs: 1MPa = 1N/mm2≅ 10 Kgf/cm2
Quadro 16: Valores Utilizados para as argilas do Pólo de Santa Gertrudes para
confecção de pisos e revestimentos (segundo o Laboratório de Ensaios Físicos de Santa Gertrudes)
Características Físicas Valores Unidades
Umidade de Prensagem 8≤ umid ≤10 %
Módulo de Ruptura à Flexão
MRF ≥ 18 N/mm2 (Mpa)
Porosidade aparente 17≤ PA ≤35 %
Absorção de Água AA ≤ 9,0 %
Massa Específica Aparente Variável g/cm3
Retração de Queima RQ = 6 %
Cor de Queima cores claras ---
Dilatação Térmica Linear 70< DTL < 80 10-7/°C
Distribuição Granulométrica Peneir 60 a 230# ≥ 15 Prato > 70 % Obs: 1MPa = 1N/mm2≅ 10 Kgf/cm2
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