3. METODOLOGIA EXPERIMENTAL
4.2 CARACTERIZAÇÃO DAS AMOSTRAS
4.2.4 Microscopia eletrônica de Varredura (MEV) e Mapeamento Químico (EDS)
A partir da Microscopia Eletrônica de Varredura, foi possível observar a morfologia dos gessos estudados, através das fotomicrografias demonstradas nas figuras 4.9, 4.10, 4.11, 4.12, as quais representam, respectivamente, o Gesso BA, Gesso MA, Gesso PE e Salgesso. Comparando-se as micrografias apresentadas nas figuras citadas acima, percebe-se que a micrografia do salgesso difere das micrografias que representam os outros gessos.
Juliana Elionara Bezerra Costa, Agosto/2013
Sobrinho, 1997, afirmou que os cristais de gipsita têm predominantemente forma de agulha e que, à medida que ela desidrata, eles crescem e perdem este formato.
A microestrutura do gesso salino, representado na figura 4.12, tem a presença de agulhas características da microestrutura da gipsita. Isso indica que o gesso salino não é formado somente pela bassanita. Entretanto, nos outros gessos estudados que, provavelmente tiveram uma calcinação mais uniforme e conseguiram fazer a total transformação de gipsita em bassanita, é perceptível que a microestrutura já não possui o formato de agulhas.
Figura 4.9: Micografias do Gesso BA. A) Aumento 100X. B) Aumento
500
Juliana Elionara Bezerra Costa, Agosto/2013
Figura 4.10: Micrografias do Gesso MA. A) Aumento 100X. B) Aumento 500X
B
Juliana Elionara Bezerra Costa, Agosto/2013
Figura 4.11: Micrografias do Gesso PE. A) Aumento 100X. B) Aumento 500X
B
Juliana Elionara Bezerra Costa, Agosto/2013
Juliana Elionara Bezerra Costa, Agosto/2013
Figura 4.12: Micrografias do Salgesso A) Aumento 100X. B) Aumento
500X
Juliana Elionara Bezerra Costa, Agosto/2013
Os resultados das análises de EDS, realizadas em região aleatória, estão representados nas figuras 4.13, 4.14, 4.15 e 4.16 obedecendo à mesma ordem de análises. O EDS confirmou a análise química realizada pelo FRX, na qual todas as amostras estudadas tiveram composição química equivalentes. Nesta análise, foram identificados os elementos S, Ca e O. Isso já era previsível, uma vez que os demais elementos que apareceram no FRX estão em uma quantidade muito pequena.
Juliana Elionara Bezerra Costa, Agosto/2013
Figura 4.13: Resultado da análise de EDS em ponto aleatório, Gesso BA
Juliana Elionara Bezerra Costa, Agosto/2013
Figura 4.15: Resultado da análise de EDS em ponto aleatório, Gesso PE
Juliana Elionara Bezerra Costa, Agosto/2013
4.3. ANÁLISES FÍSICAS
4.3.1. Granulometria
A granulometria dos gessos é uma característica de grande importância, pois ela é uma das propriedades que mostra a melhor aplicação para o gesso estudado.
A maioria dos gessos comerciais produzidos no Brasil, tanto os para revestimento quanto os para fundição, são compostos predominantemente do hemidrato β, diferindo apenas na sua granulometria. (Cincotto, 1988).
A NBR 13207 mostra os valores de granulometria aceitos para gesso de construção, de acordo com a sua aplicação. Nesta dissertação, estudam-se gessos finos, mas não se sabem a aplicação indicada para eles, se gesso de fundição ou gesso para revestimento. Assim, a norma indica uma granulometria menor que 1,1, tanto para o gesso que é utilizado como gesso fino para fundição, como o gesso fino utilizado como gesso para revestimento. Os resultados dos ensaios de módulo de finura realizados estão na tabela 4.5. Nela, é possível ver que os gessos comerciais têm a granulometria dentro do imposto pela norma. Enquanto isso, o Salgesso, principal foco deste estudo, apresentou módulo de finura igual a 1,05, menor que todos os outros gessos ensaiados.
Tabela 4.5: Ensaio de granulometria realizado com todas as amostras de Gesso
GESSO BA GESSO MA GESSO PE SALGESSO
Peneira 20# (%retido) 4,9 2,7 6,3 22,7 Peneira 40# (%retido) 85,38 83,12 86,68 72,65 Peneira 70# (%retido) 19,1 22,92 13,46 7,92 Peneira 140# (%retido) 0.65 1,24 0,75 1,59 Fundo (%retido) 0,24 0,18 0,50 0,238 Granulometria 1,10 1,10 1,08 1,05
Juliana Elionara Bezerra Costa, Agosto/2013
4.3.2 Massa Unitária
A massa unitária foi calculada de acordo com o indicado pela NBR 12127, 1991. A tabela 4.6 mostra o resultado do ensaio de massa unitária realizado com os materiais estudados.
Ao analisar os resultados, percebe-se que o Salgesso está dentro do valor imposto pela NBR, 13207, 1991. De acordo com a mesma, o gesso de construção deve possuir massa unitária maior que 700 Kg/m³ para poder ser comercializado. Na tabela, é mostrado também, que os demais gessos ensaiados, como previsto, estão dentro dos limites.
Tabela 4.6: Resultado do ensaio para determinação da massa unitária
AMOSTRA MASSA DO GESSO (kg) VOLUME DO RECIPIENTE (m³) MASSA UNITÁRIA (kg/m³) GESSO BA 0,35754 5x10-4 715,08 GESSO MA 0,35467 5x10-4 709,34 GESSO PE 0,37516 5x10-4 750,32 SALGESSO 0,36654 5x10-4 733,08 4.3.3 Tempo de Pega
Na determinação do tempo de pega das pastas de gesso estudadas, foram confeccionadas três bolachas para cada tipo de gesso. Com os resultados obtidos para os tempos inicial e final de pega, foi feita uma média entre os valores obtidos, de acordo com a norma alemã DIN 1168, 1975, como mostra a figura 4.17.
Juliana Elionara Bezerra Costa, Agosto/2013
Figura 4.17: Bolacha confeccionada para realização do tempo de pega
Como já mencionado no item 3.2.3.3, neste trabalho foram realizados ensaios de tempo de pega com três razões água/gesso diferentes, assim, podemos confirmar o comportamento de cada amostra com a variação da quantidade de água em relação ao aglomerante.
Nolhier, 1986 afirmou que a relação água gesso é o parâmetro de maior influência na cinética da reação de hidratação, consequentemente, na pega do gesso. Quanto maior a quantidade de água de amassamento, maior o intervalo de tempo necessário para saturar a solução, causando a ampliação do tempo de pega. Isso se confirma nos resultados obtidos, onde tem-se um claro aumento do tempo de pega conforme a razão água/gesso vai aumentando (figura 4.18).
Ao observar os gráficos abaixo, nota-se que os valores de tempo inicial e final de pega para o Salgesso em todas as razões a/g realizadas diferem dos valores encontrados para os gessos comerciais, sendo maior em ambos os casos. Podemos ter como explicação para esta diferença de resultado o fato de sido detectado no DRX do Salgesso, além da bassanita (CaSO4.0,5H2O), a presença de gipsita (CaSO4.2H2O), enquanto que nos gessos comerciais,
só obtivemos a presença de Bassanita nos ensaios de DRX. Ou seja, o gesso salino possui uma maior presença de água na sua composição, o que atua como um ponto retardador do tempo de pega.
Juliana Elionara Bezerra Costa, Agosto/2013
Figura 4.18: Tempo de pega inicial e final para as amostras de gesso variando a razão a/g
0 5 10 15 20 25 30 35 40 In ic io ( m in )
a/g 0,5
a/g 0,7
a/g 0,9
Gesso BA Gesso MA Gesso PE Salgesso 0 5 10 15 20 25 30 35 40
a/g 0,5
a/g 0,7
a/g 0,9
F im ( m in ) 4.3.4 Resistência à compressãoOs ensaios de resistência à compressão foram realizados seguindo a norma 12129, 1991, que estabelece a fabricação de corpos de prova cúbicos (50x50)mm, a partir dos materiais estudados. Na figura 4.19, podemos observar a prensa onde foram realizados os ensaios.
Juliana Elionara Bezerra Costa, Agosto/2013
Figura 4.19: Prensa utilizada no ensaio de resistência à compressão
De acordo com Canut, 2006, a resistência mecânica do gesso é diretamente proporcional à quantidade de água existente nele. A figura 4.20 mostra os resultados obtidos nos ensaios de resistência à compressão através de um diagrama de blocos. Na figura 4.19, observa-se que apesar de o valor da resistência à compressão do Salgesso, ser maior que 8,40 MPa e estar dentro do limite imposto pela NBR 13207, é o menor dentre os gessos estudados. Pode-ser afirmar que essa diminuição da resistência à compressão pode ter a mesma justificativa utilizada nos ensaios de tempo de pega: o fato de o Salgesso, diferentemente dos gessos comerciais estudados, não ser composto apenas de Bassanita.
Juliana Elionara Bezerra Costa, Agosto/2013
Figura 4.20: Resultados dos ensaios de Resistência à compressão
GESSO BA GESSO MA GESSO PE SALGESSO
0 3 6 9 12 15 T e n sa o Ma xi ma (MPa ) 11,15 9,879 10,328 8,509
Capítulo 5
Juliana Elionara Bezerra Costa, Agosto/2013
5. CONCLUSÃO
A utilização do Salgesso como gesso para construção civil é uma maneira de mostras a preocupação em reutilizar resíduos produzidos de modo a não impactar o ambiente.
De acordo com os resultados obtidos neste trabalo, podemos dizer que a gipsita obtida durante o processo de produção de sal pode gerar um gesso com qualidade semelhante a dos gessos comercializados no Brasil.
As análises térmicas (TG/DTG) mostraram que apesar de não possuir comportamento idêntico aos gessos de referência, apresentou característica equivalente a formação do Hemidrato β, utilizado na construção civil.
A análise química por fluorescência de raios X dos gessos estudados nos mostraram que a composição química é praticamente a mesma em todas as amostras. O EDS confirmou o resultado do FRX.
O resultado das análises por Difração de Raios x, mostrou que o salgesso possui, além da bassanita CaSO4.0,5H2O, que foi a única fase encontrada nos gessos comerciais, a fase
CaSO4.2H2O, predominante na gipsita. Isso pode ter sido resultado de um processo de
calcinação não uniforme.
As análises físicas evidenciaram semelhança entre o Salgesso e gessos comerciais tomados como referência neste trabalho.
A granulometria e a massa unitária apresentaram valores dentro dos limites impostos pela norma para Gesso de construção civil. Os valores encontrados nesses ensaios foram bem próximos entre si.
Nos ensaios para determinação do tempo de pega que o Salgesso apresentou tempos de início e fim de pega, maiores que os valores encontrados para os gessos comerciais estudados. Podendo assim, ser utilizado como gesso para construção civil. Também observou- se que, quanto maior a razão água /gesso, maior o tempo de pega.
Nos ensaios de Resistência à compressão, o Salgesso obteve tensão de ruptura menor que os gessos estudados, mas com valor maior que 8,4 MPa, estando assim, dentro do limite imposto pela NBR 13209.
A gipsita obtida durante o processo de produção de sal pode gerar um gesso com qualidade semelhante a dos gessos comercializados no Brasil.
Juliana Elionara Bezerra Costa, Agosto/2013
REFERÊNCIAS
ALTABA, M.F. Atlas da mineralogia. Edição especial revisada para livro Ibero- Americano,Ltda. 5º ed. Ediciones. 1980. ISBN 84-7093-172-5.
ANTUNES, P.P.N. Estudo da cal hidratada nas pastas de gesso. Dissertação de mestrado em Construção Civil. Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 1999.
ARAUJO, N.G.C.; SOUSA. D.S.S.; MUSSE, N.S.; Sal marinho:o ouro branco do Rio Grande do Norte. VII CONNEPI. 2012.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Gesso para construção- Determinação das propriedades mecânicas. NBR 12129, Rio de Janeiro, 1991.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Gesso para Construção- Determinação da água livre de cristalização e teores de óxido de cálcio e anidro sulfúrico. NBR 12130, Rio de Janeiro, 1991.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Gesso para Construção Civil. NBR 13207, Rio de Janeiro, 1994.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Gesso para Construção Determinação das propriedades físicas do pó. NBR 12127, Rio de Janeiro, 1991.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Gesso para Construção Determinação das propriedades físicas da pasta. NBR 12128, Rio de Janeiro, 1991.
BALTAR, C.A.M.; BASTOS, F. de F e LUZ, A. B.(2004). Diagnóstico do pólo gesseiro de Pernambuco (Brasil) com ênfase na produção de gipsita para fabricação de cimento. In.: IV Jornadas IBEROAMERICANAS DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN, Anais. Tegucigalpa, Honduras.
BALTAR, C.A.M.; BASTOS, F.F. e BORGES, L.E.P. Variedades mineralógicas e processos utilizados na produção dos diferentes tipos de gesso. In.: Encontro Nacional de Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa, Anais. Florianópolis. 2004
Juliana Elionara Bezerra Costa, Agosto/2013
BALTAR, C.A.M.; BASTOS, F.F.; LUZ, A.B. Diagnóstico gesseiro de Pernambuco com ênfase na produção de gipsita para fabricação de cimento. Universidade Federal de Pernambuco. Departamento de Engenharia de Minas. 2003.
BALTAR, C.A.M.; BASTOS, F.F.; LUZ, A.B. Rochas e Minerais industriais: usos e especificações. Centro de tecnologia mineral-CETEM. 2005.
BARBOSA, A.A.; Estudo Ca conversão química de compósitos a base de gesso em hidroxiapatita. Dissertação de mestrado. Universidade Federal do Vale do São Francisco. 2012.
BERNHOEFT, L.F.; Caracterização de propriedades físicas e mecânicas de argamassas com gesso reciclado.Dissertação de mestrado. Universidade de Pernambuco. 2010.
BEZERRA, David Batista; BRITO, Luis Pereira de. Avaliação dos Impactos Ambientais Produzidos pela Indústria Salineira do Rio Grande do Norte. In: 21º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, 2001, João Pessoa. Anais. Rio de Janeiro: ABES 2001.
CALLISTER JUNIOR, W. D. Ciência e Engenharia dos Materiais: Uma Introdução, 7 ed., Rio de Janeiro: LTC 2008.
CALVO, J.P. Yeso.. Curso Internacional de Técnico Especialista em Rocas y Minerales Industriales. Ilustre Colégio Oficial de Geólogos, Madrid, p.16,2003.
CANUT, M.M.C. Estudo da viabilidade do uso do resíduo fosfogesso como material de construção. Trabalho do curso de Pós-Graduação em Construção Civil da Escola de Engenharia da Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2006. P.154.
CANUT, M.M.C.; Estudo da viabilidade do uso do resíduo fosfogesso como material de construção. Dissertação de mestrado. Universidade Federal de Minas Gerais. Departamento de Engenharia Civil. 2006.
CASTRO, A.P.D.; Incorporação de gesso residual na produção de blocos cerâmicos: Estudo da resistência à compressão, das características físico-quimicas e da toxicidade ambiental. Universidade do Vale do Itajaí. 2010.
Juliana Elionara Bezerra Costa, Agosto/2013
DNPM. Departamento Nacional de produção Mineral. Balanço Mineral Brasileiro, 2012.
FERNÀNDEZ, L.R. (1997).Boletin de La sociedad Espanhola de Cerámica y Vidrio. 36,6, p. 591-598.
GOMES, M.F.; Otimização do tempo e temperatura no processamento da gipsita oriunda dos cristalizadores da produção de sal para obter gesso de uso na construção civil. Dissertação de mestrado. Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Departamento de Engenharia Química. 2012.
HINCAPIÉ, A.M.; CINCOTTO, M.A. Efeito de retardadores de pega no mecanismo de hidratação e na microestrutura do gesso de construção. Ambiente construído, v.1. São Paulo. P. 7-17. 1996
JOHN, V.M.; CINCOTTO, M. A. Gesso de Construção Civil, Materiais de construção civil e princípios de ciência e engenharia de materiais. Vol 1. Ed. G. C. Isaia. – São Paulo: IBRACON, 2007. P. 727-760.
JORGENSEN, D.B. Gypsum ando Anhydrite. In.: Industrial Minerals and Rocks, 6ª Edição. Carr, D.D. (Editor). Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, 1994.p.571-581.
LIMA, S.Y.V.; Propriedades físicas mecânicas de compósitos à base de gesso contendo fibras e resíduos. Trabalho do curso de ciência e tecnologia. Universidade Federal Rural do Semi- Árido. 2011
LINHALES, F. Caracterização do gesso. Dissertação (Mestrado). Universidade Federal de Minas Gerais, 2003.
LINHALES, F. Caracterização do gesso. Trabalho curso de pós-graduação em Engenharia de Minas e Metalúrgica, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2004.
LIRA SOBRINHO, A.C.P.; AMARAL, A.J.R. e DANTAS, J.O.C. Gipsita. Sumário Mineral DNPM, P. 80-81, 2004.
LUZ, A.B.; BALTAR, C.A.M.; FREITAS, E.J.G. e SILVA, A.P. Mineração São Jorge. In: Usinas de Beneficiamento de Minérios do Brasil. Sampaio, J.A.; Luz, A.B. e Lins, F.A.F. (Editores). P.241-249, 2001.
Juliana Elionara Bezerra Costa, Agosto/2013
MONTEIRO, C.M.O.L.; Influência da gipsita na eflorescência em telhas cerâmicas. Tese de doutorado. Universidade Federal do Rio Grande do Norte. 2009.
REAL, J.C.C.; Determinação de condições operacionais adequadaspara produção de pré- moldados de gessode alta resistência mecânica. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal de Pernambuco. 2009.
SANTOS, V. A.; Análise térmica da reação de desidrataçãotérmica da gipsita na obtenção do hemidrato beta. Tese de doutorado. Universidade Estadual de Campinas. 1996.
SAVI, O; Produção de placas de forro com reciclagem do gesso. Dissertação de mestrado. Universidade Estadual de Maringá. Pós graduação de engenharia urbana. 2012.
SILVA, J.B.; Avaliação da potencialidade dos resíduos de gessode revestimento incorporado em formulações de massas cerâmicas. Tese de doutorado. Universidade Federal do Rio Grande do Norte. 2008.
SILVA. I.A - Estudo da decomposição da gipsita para otimização da produção de gesso beta. Tese de mestrado. Universidade Federal de Pernambuco, 2003.
SOARES, J.P.; Estudo microestrutural do gesso-alfa produzido pelo processo hidrotérmico e calcinação a seco em sua influência nas propriedades mecânicas pós hidratação. Dissertação de mestrado. Universidade Federal de Pernambuco. 2005
SOUSA, D.A.P.; Condicionamento do gesso proveniente da neutralização do licor de lixiviação da casca de arroz para utilização na construção civil. Universidade de São Paulo. Escola de Engenharia de Lorena. 2009
TAVARES, C.M.; NÓBREGA, A.C.V.; Reutilização de resíduo de gesso gerado na indústria hidrosanitária do agreste de Pernambuco na construção civil. Universidade Federal de Pernambuco. 2011.
VELHO, J.; GOMES C. e ROMARIZ, C.; Minerais Industriais. Universidade de Aveiro, 591p. 1998
VINGT-UN ROSADO. Coleção mossoroense, série b. Território e gente de São Sebastião. 2004