DESENVOLVIMENTO DE FORMULAÇÕES PARA MELHORIA DA
CLASSIFICAÇÃO DO REVESTIMENTO CERÂMICO FABRICADO NO ESTADO DE SERGIPE - PARTE I: CARACTERIZAÇÃO MINERALÓGICA
J. R. Goes1,2, T. F. Azevedo1, L. S. Barreto1
1.Universidade Federal de Sergipe. 2. Instituto Federal de Sergipe
Universidade Federal de Sergipe – Centro de Ciências Exatas e Tecnologia - Núcleo de Ciência e Engenharia de Materiais - Avenida Marechal Rondon s/n – Bairro
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RESUMO
As placas para revestimento cerâmico fabricadas no estado de Sergipe estão classificadas no Grupo de Absorção “BIIb”. Estudos estão sendo feitos para o desenvolvimento de formulações para obtenção da classificação “BIIa". Esta primeira parte abrange a caracterização mineralógica de matérias primas utilizada por Cerâmicas Sergipanas oriundas de 03 jazidas. A caracterização mineralógica foi realizada por: Difração de Raios X, Infravermelho, Análise Térmica e os índices de plasticidade das argilas. As amostras foram submetidas a tratamento térmico a 500ºC, 900ºC e 1100ºC. As argilas foram classificadas como altamente e medianamente plásticas com elevada presença de grãos com ordem de tamanho inferior a 0,074mm. As principais fases identificadas foram: caulinita, ilita, montmorilonita, quartzo, feldspatos e calcita. Duas das três jazidas estudadas apresentaram maiores teores de Calcita. A calcita retarda o processo de sinterização causando maior porosidade ao revestimento.
PALAVRAS-CHAVES: Caracterização mineralógica, argilas, comportamento
INTRODUÇÃO
A cerâmica no Brasil exerce um papel importante dentro do contexto industrial nacional. De acordo com a Associação Nacional Dos Fabricantes de Cerâmicas para Revestimento (ANFACER) (1), o Brasil é desde 2007 o segundo maior produtor mundial de Placas de revestimentos cerâmicos, tendo produzido em 2009 cerca de 714,9 milhões de metros quadrados, com produção estimada em 2010 de 775,7 milhões de metros quadrados.Ainda segundo a ANFACER o Brasil também é o segundo consumidor mundial, tendo consumido em 2009 o total de 644,5 milhões de metros quadrados e com consumo estimado em 2010 em de 702,4 milhões, e é o 5º maior exportador mundial. Existe, portanto uma demanda interna muito grande além da possibilidade de incremento na exportação.
O Estado de Sergipe possui duas unidades industriais instaladas e uma unidade em construção. A produção do Estado de Sergipe está concentrada atualmente somente em uma Cerâmica e a produção de Placas para Revestimento Cerâmico em 2010 foi de 8,2 milhões de metros quadrados, que representa 1,06 % da produção Nacional.
O Nordeste brasileiro pode se tornar um Polo Cerâmico em futuro próximo, devido às condições favoráveis de existência de matéria prima, energia viável e um mercado consumidor em desenvolvimento, além de boa localização geográfica para exportação. As Indústrias sergipanas necessitam acompanhar o desenvolvimento tecnológico que vem acontecendo no mundo todo, e essa necessidade passa pela melhoria da classificação técnica do seu produto, maior produtividade, e preços competitivos.
A taxa de absorção de água de um revestimento cerâmico é utilizada como um dos parâmetros para a sua classificação de acordo com a NBR 13.818/1997 da ABNT (3). A Placa cerâmica fabricada no Estado de Sergipe está classificada no grupo “BIIb” de acordo com a taxa de absorção de umidade, cuja taxa varia de maior que 6% e menor ou igual a 10% (3), tendo, portanto seu produto classificado pela
nomenclatura usual como revestimento cerâmico semi-poroso. Para
acompanhamento da evolução tecnológica e a melhoria da competividade é indispensável melhoria da classificação do seu Grupo de absorção, além do atendimento de outras exigências técnicas previstas nas Normas Técnicas.
O objetivo geral do trabalho é o desenvolvimento de formulações para melhoria da classificação da placa cerâmica fabricado no Estado de Sergipe, com vistas à melhoria da sua classificação técnica de acordo com a NBR 13.818/1997 da ABNT, com a utilização de matérias primas do Estado de Sergipe.
O estudo das matérias primas utilizadas na Indústria tem como meta a busca de informações que possam auxiliar no desenvolvimento de produtos e processos.
As características dos minerais presentes (caracterização mineralógica)
desempenham papel fundamental nas propriedades finais do produto (2)
O Trabalho foi dividido em duas partes. A primeira parte trata da caracterização mineralógica das matérias primas. A segunda parte envolve o desenvolvimento de novas formulações e estudo das variáveis de controle do Processamento Industrial. MATERIAIS E MÉTODOS
Foram coletados 06 amostras de solos de jazidas cujas matérias primas estão sendo utilizadas na preparação da placa: 03 amostras (VR1, VF3 e VR5) da Jazida “A”; 02 amostras (PR1 e PR2) da Jazida “B”; e 01 amostra (DFR1) coletada no Pátio da Indústria oriunda da Jazida “C”.
As amostras foram quarteadas, secas em estufa a 110ºC, maceradas e peneiradas em 200 mesh. O pó obtido de cada amostra foi submetido a análises de Difração de Raios X (DR-X), Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Análise Termogravimétrica (TG) e sua Derivada (DTG) e Análise Térmica Diferencial (DTA).
Para análise de Difração de Raios X, foi utilizado o X-RAY DIFFRACTOMETER “RIGAKU”, com: radiação Cu-Kα (λ = 1,5148 Å); filtro de níquel; Intervalo de varredura (2Ө) de 5° a 80°; velocidade de varredura de 5°/min em 2θ; fenda do tubo de Raios X de10 mm; Voltagem de 40 Kv e Corrente de 40 mA.
Para uma melhor identificação das fases presentes, o pó de cada amostra foi também submetido a um tratamento térmico a 550ºC, 900ºC e 1.100ºC, em, um forno de mufla, com taxa de aquecimento de 10ºC/min e isoterma de 2 horas.
Para análise de Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier
SPECTROMETER, com Fonte Cerâmica, Detector DLATGS, Lâmpada de Tungstênio-Halogênio, resolução 4 cm-1, varredura no intervalo de 4000 a 600 cm1número de acumulações16.
As Análises Termogravimétrica (TG/DTG) e Térmica Diferencial (DTA) foram realizadas com o equipamento 2960 SDT V3.0F INSTRUMENT. A análise térmica foi realizada aquecendo amostras da temperatura ambiente até 1200ºC, a uma taxa de aquecimento de 10ºC/min em atmosfera de nitrogênio, em cadinhos de platina.
A caracterização granulométrica das amostras foi determinada de acordo com a NBR 7181-84 (4). Até o tamanho de 200 mesh as argilas foram classificadas por peneiramento. Abaixo foi utilizada a técnica de sedimentação, que se baseia na Lei de Stockes (1850) que estabelece uma relação entre o diâmetro da partícula e sua velocidade de sedimentação em um meio líquido de viscosidade e massa específica conhecida (5).
Os limites de Atterberg, Limite de Liquidez, Limite de Plasticidade, foram determinados de acordo com as Normas NBR 6459-84 (6) e NBR 7180-84 (7) respectivamente. Os Índices de Plasticidade de cada amostra foram obtidos pela diferença dos dois limites e a Plasticidade de cada amostra foi classificada de acordo com JENKINS, segundo CAPUTO (5).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A Tabela 01 apresenta o limite de liquidez (LL), o Limite de Plasticidade (LP) e o Índice de Plasticidade das amostras coletadas.
Tabela 01 – Valores de LL, LP e IP AMOSTRA LL LP IP VR1 63 29,84 33,16 VR3 42,5 24,36 18,14 VR5 50 28,21 21,79 PR1 34,3 25,26 9,04 PR2 35,6 25,56 10,04 DFR1 32 23,07 8,93
Utilizando a tabela de classificação de JENKIS segundo CAPUTO (5), as argilas das amostras VR1, VR2 e VR3 foram classificadas como altamente plásticas e argilas PR1, PR2 e DFR1 como medianamente plásticas.
A Tabela 02 apresenta os resultados dos ensaios para obtenção da composição granulométrica das amostras coletadas.
Tabela 02 – Composição granulométrica
Amostra Areia Silte Argila
Nº Código ᴓ> 0,06 mm 0,06 mm>ᴓ>0,002 mm ᴓ< 0,002 mm 1 VR1 5,34% 44,84% 49,82% 2 VR3 7,84% 49,15% 43,01% 3 VR5 10,18% 43,60% 46,22% 4 PR1 13,18% 62,51% 24,31% 5 PR2 7,54% 64,34% 28,12% 6 DFR1 6,32% 69,21% 24,47%
Todas as amostras apresentam um percentual muito grande de finos. Na jazida “A” os percentuais de silte são praticamente iguais aos percentuais de argilas com predominância de argilas. É classificado como um solo silte argiloso. As amostras da jazida “B” e “C” a predominância acentuada é de silte (> 62,51%) sendo classificado como um silte argiloso.
A Tabela 03 apresenta a variação da massa em função da temperatura de acordo com a análise termogravimétrica das amostras coletadas (ver figura 02).
Tabela 03 – Variação da massa em função da temperatura na análise termogravimétrica das amostras VR1, VR3, VR5, PR1, PR2 e DFR1
A Figura 02 apresenta os resultados obtidos nas Análise Termogravimétrica (TG), de sua Derivada (DTG), e da Análise Térmica Diferencial (DTA) das amostras.
VR1 VR3 VR5
Nº Intervalo (°C) Nº Intervalo (°C) Nº Intervalo (°C)
1 17°C - 217°C 5,58% 1 27°C - 201°C 4,22% 1 23°C - 189°C 5,58% 2 217°C e 407°C 0,50% 2 201°C - 396°C 0,41% 2 189°C - 388°C 1,18% 3 407°C - 587°C 2,30% 3 396°C - 595°C 1,75% 3 388°C - 609°C 3,24% 4 587°C - 938°C 2,47% 4 595°C - 958°C 1,66% 4 609°C - 955°C 1,66% 5 938°C e 1190° 2,87% 5 958°C - 1190°C 1,20% 5 955°C - 1192°C 0,40% 13,72% 9,24% 12,06% PR1 PR2 DFR1
Nº Intervalo (°C) Nº Intervalo (°C) Nº Intervalo (°C)
1 26°C - 181°C 3,07% 1 20°C - 213°C 2,69% 1 36°C - 217°C 1,92% 2 181°C - 373°C 0,78% 2 213°C - 404°C 0,32% 2 217°C - 382°C 0,72% 3 373°C - 599°C 2,75% 3 404°C - 574°C 1,60% 3 382°C - 599°C 3,08% 4 599°C - 931°C 10,88% 4 574°C - 761°C 9,18% 4 599°C - 786°C 7,06% 5 931°C - 1192°C 0,02% 6 761°C - 1187°C -0,60% 5 786°C e 1192°C 0,50% 17,50% 13,19% 13,28% Temperatura Total Temperatura Variação de massa (%) Total Variação de massa (%) Temperatura Variação de massa (%) Total Variação de massa (%)
Total Total Total
Temperatura Variação de
massa (%)
Temperatura Variação de
massa (%)
Figura 02 – TG, DTG e DTA das amostras VR1, VR3, VR5, PR1, PR2 e DFR1.
Para os intervalos de temperaturas indicados na Tabela 03 as prováveis ocorrências são:
• Intervalo “1” - perda de água livre mais a água adsorvida com picos endotérmicos característicos;
• Intervalo “2” - carbonização da matéria orgânica e/ou perda de grupos de OH. Os pequenos picos endotérmicos identificados em 219°C para VR1, 245°C para VR3, 219°C para VR5, 245°C para PR1, 249°C para PR2, 234°C para DFR1, estão relacionados provavelmente à perda de grupos de OH provenientes da decomposição de hidróxidos (8);
• Intervalo “3” - perda das hidroxilas (água de constituição), com picos endotérmicos em 474°C para VR1, 469°C para VR3, 469°C para VR5, 467°C para PR1, 477°C para PR2, 475°C para DFR1. Os picos endotérmicos identificados em 561°C para VR1, 545°C para VR3, 588°C para VR5, 571°C para PR1, 580°C para DFR1, estão associados com a transformação alotrópica do quartzo (9);
• Intervalo “4” -decomposição da Calcita com picos endotérmicos a 649°C para VR1, 638°C para VR3, 702°C para PR1, 703°C para PR2, 678°C para DFR1 (10).
0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 8 2 8 4 8 6 8 8 9 0 9 2 9 4 9 6 9 8 1 0 0 1 0 2 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 - 5 0 5 1 0 1 5 2 0 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 - 0 , 0 2 0 , 0 0 0 , 0 2 0 , 0 4 0 , 0 6 0 , 0 8 0 , 1 0 0 , 1 2 0 , 1 4 0 , 1 6 P R 1 D e r. M a s s a ( % /° C ) D if e re n ç a d e T e m p e ra tu ra ( °C /m g ) P e rd a d e M a s s a ( % ) T e m p e r a t u r a ( C ) 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 8 6 8 8 9 0 9 2 9 4 9 6 9 8 1 0 0 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 - 5 0 5 1 0 1 5 2 0 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 0 , 0 0 0 , 0 5 0 , 1 0 0 , 1 5 0 , 2 0 0 , 2 5 V R 5 D if e re n ç a d e T e m p e ra tu ra ( °C /m g ) D e r. M a s s a ( % /° C ) P e rd a d e M a s s a ( % ) T e m p e r a t u r a ( C ) 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 8 6 8 8 9 0 9 2 9 4 9 6 9 8 1 0 0 1 0 2 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 - 2 0 - 1 5 - 1 0 - 5 0 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 0 , 0 0 0 , 0 2 0 , 0 4 0 , 0 6 0 , 0 8 0 , 1 0 V R 1 D if e re n ç a d e T e m p e ra tu ra ( °C /m g ) D e r. M a s s a ( % /° C ) P e rd a d e M a s s a ( % ) T e m p e r a t u r a ( C ) 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 9 0 9 2 9 4 9 6 9 8 1 0 0 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 - 2 0 - 1 5 - 1 0 - 5 0 5 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 0 , 0 0 0 , 0 5 0 , 1 0 0 , 1 5 0 , 2 0 0 , 2 5 V R 3 D e r. M a s s a ( % /° C ) D if e re n ç a d e T e m p e ra tu ra ( °C /m g ) P e rd a d e M a s s a ( % ) T e m p e r a t u r a ( C ) 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 - 5 0 5 1 0 1 5 2 0 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 0 , 0 0 0 , 0 2 0 , 0 4 0 , 0 6 0 , 0 8 0 , 1 0 0 , 1 2 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 8 4 8 6 8 8 9 0 9 2 9 4 9 6 9 8 1 0 0 1 0 2 D F R 1 P e rd a d e M a s s a ( % ) D e r. M a s s a ( % /° C ) D if e re n ç a d e T e m p e ra tu ra ( °C /m g ) T e m p e r a t u r a ( C ) 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 8 6 8 8 9 0 9 2 9 4 9 6 9 8 1 0 0 1 0 2 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 - 4 0 - 3 5 - 3 0 - 2 5 - 2 0 - 1 5 - 1 0 - 5 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 - 0 , 0 2 0 , 0 0 0 , 0 2 0 , 0 4 0 , 0 6 0 , 0 8 0 , 1 0 0 , 1 2 0 , 1 4 0 , 1 6 P R 2 D e r. M a s s a ( % /° C ) D if e re n ç a d e T e m p e ra tu ra ( °C /m g ) P e rd a d e M a s s a ( % ) T e m p e r a t u r a ( C )
• Intervalo “5” – ocorre nucleação da mulita com picos exotérmicos de pequena intensidade a 975°C para VR1, 1011°C para VR3, 1160°C para VR5, 1117°C para PR1 e 1150ºC para PR2 (9).
As perdas de massa total variaram de 9,24% a 17,5%. Elevada perda de massa acarreta aumento da porosidade e da retração linear de queima (11). Observa-se também que no intervalo característico da decomposição da calcita houve uma variação de perda de massa de 1,66% a 2,47% para as amostras da Jazida “A” e de 7,06% a 10,88% para as amostras das jazidas “B” e “C” indicando um maior teor de calcita nessas amostras. A calcita retarda o processo de sinterização causando maior porosidade ao revestimento (10).
A Figura 03 apresenta os espectros na região de absorção do infravermelho das amostras, com os valores dos respectivos picos.
Figura 03 – Infravermelho das amostras VR1, VR3, VR5, PR1, PR2 e DFR1.
4 0 0 0 3 5 0 0 3 0 0 0 2 5 0 0 2 0 0 0 1 5 0 0 1 0 0 0 5 0 0 3 4 0 2 3 6 2 0 2 3 3 9 1 6 2 2 1 4 3 3 9 1 4 6 9 2 7 7 9 9 9 9 T ra n s m it â n c ia ( u .a .) N u m e ro d e o n d a s c m - 1 V R 1 4 0 0 0 3 5 0 0 3 0 0 0 2 5 0 0 2 0 0 0 1 5 0 0 1 0 0 0 5 0 0 6 6 1 T ra n s m it â n c ia ( u .a .) N u m e r o d e o n d a s c m -1 V R 3 3 6 1 8 3 4 1 5 2 3 5 8 1 6 2 4 1 4 2 1 1 0 0 1 9 1 2 7 7 76 9 2 4 0 0 0 3 5 0 0 3 0 0 0 2 5 0 0 2 0 0 0 1 5 0 0 1 0 0 0 5 0 0 1 4 2 0 T ra n s m it â n c ia ( u .a .) N u m e r o d e o n d a s c m - 1 V R 5 6 9 2 7 9 6 9 1 2 9 9 9 1 6 2 3 2 3 5 8 3 4 0 4 3 6 2 0 4 0 0 0 3 5 0 0 3 0 0 0 2 5 0 0 2 0 0 0 1 5 0 0 1 0 0 0 5 0 0 T ra n s m it â n c ia ( u .a .) N u m e ro d e o n d a s c m - 1 P R 1 6 9 4 7 7 9 8 7 4 1 0 0 1 1 4 2 0 1 6 8 6 2 3 6 1 3 4 0 2 3 6 2 0 4 0 0 0 3 5 0 0 3 0 0 0 2 5 0 0 2 0 0 0 1 5 0 0 1 0 0 0 5 0 0 T ra n s m it â n c ia ( u .a .) N u m e r o d e o n d a s c m - 1 P R 2 6 9 4 7 9 6 8 7 4 9 9 9 1 4 3 4 1 6 6 2 2 3 5 9 3 4 1 9 3 6 2 0 4 0 0 0 3 5 0 0 3 0 0 0 2 5 0 0 2 0 0 0 1 5 0 0 1 0 0 0 5 0 0 T ra n s m it â n c ia ( u .a .) N u m e r o d e o n d a s c m - 1 D F R 1 6 9 4 7 7 9 9 1 2 9 9 7 1 4 3 5 1 6 5 6 2 3 4 6 3 4 0 4 3 6 2 0
As seguintes atribuições para as bandas presentes nos espectros são sugeridas (12):
• As bandas relativas à vibração de estiramento O-H, 3402 cm-1 e 3620 cm-1 (VR1); 3415 cm-1 e 3618 cm-1 (VR3); 3404 cm-1 e 3620 cm-1 (VR5); 3402 cm-1 e 3620 cm-1 (PR1); 3419 cm-1 e 3620 cm-1 (PR2) e 3404 cm-1 e 3620 cm-1 (DFR1) podem ser identificadas como do argilomineral montmorilonita.
• As bandas 1622 cm-1 (VR1), 1624 cm-1 (VR3), 1623 cm-1 (VR5), 1686 cm-1 (PR1), 1662 cm-1 (PR2) e 1656 cm-1 (DFR1), podem se referir à vibração de estiramento e deformação de água de hidratação.
• As bandas 1433 cm-1 e 914 cm-1 (VR1); 1421 cm-1 e 912 cm-1 (VR3); 1420 cm-1 e 912 cm-1 (VR5); 1420 cm-1 e 874 cm-1 (PR1); 1434 cm-1 e 874 cm-1 (PR2) e 1435 cm-1 e 912 cm-1 (DFR1) podem ser relacionadas à presença da Calcita.
• As bandas 692 cm-1 e 779 cm-1 (VR1); 682 cm-1 e 777 cm-1 (VR3); 692 cm-1 e 796 cm-1 (VR5); 694 cm-1 e 779 cm-1 (PR1); 694 cm-1 e 796 cm-1 (PR2) e 694 cm-1 e 779 cm-1 (DFR1) podem ser relacionadas à presença do Quartzo.
Todas as amostras foram submetidas à Difração de Raios X para identificação das fases presentes. A Figura 04 apresenta os difratogramas das amostras com as prováveis atribuições. As atribuições foram feitas com base na literatura e também por comparação com picos dos cartões catalogados nos arquivos PDF (# 140164; # 030016; # 820511; # 830440; # 760828; # 721651; # 010613 e # 720469) do “Joint Committee on Powder Difraction Standards (JCPDS)”.
Para auxiliar a identificação de algumas fases, todas as amostras foram tratadas termicamente a 550ºC, 900ºC e 1100ºC e caracterizadas. A Figura 05 apresenta o quadro comparativo dos DRX das amostras VR1 e PR1 (representativas das jazidas estudadas) natural e submetidas a tratamentos térmicos a 550º C, 900º C e 1100º C.
De acordo com os difratogramas dos argilominerais todas as amostras possuem composição mineralógica bastante semelhante. Entretanto as amostras PR1, PR2 e DFR1 possuem um maior teor de calcita (confirmado pela análise de TG) e maior evidencia da presença de Montmorilonita. As amostras são características de argilas Caulinitas, com presença de fases de: Ilita (15);
Montmorilonita (8); Quartzo (10); Sulfato de Cálcio hidratado (Gipsita); Feldspatos (10) e Calcita DFR1 (10).
Figura 04 – Difratograma de Raios X das amostras VR1, VR3, VR4, PR1, PR2 E DFR1. K–Caulinita; Q–Quartzo; I–Ilita; K–caulinita; M–Montmorilonita; C–Calcita; F–Feldspato; Gp - Gipsita.
Figura 05 – Quadro comparativo do DRX das amostras VR1 e PR1, natural e submetida a tratamentos térmicos a 550º, 900º e 1100ºC. K–Caulinita; Q–Quartzo; I–Ilita; K–caulinita; M– Montmorilonita; C–Calcita; F–Feldspato; Gp – Gipsita; Mu-Mulita; Hematita.
Os DRX das amostras submetidas a tratamento térmico mostram que a 550ºC todas as reflexões da caulinita despareceram devido à desidroxilação e formação da metacaulinita (16), e os DRX a 900ºC comprovam a não existência do pico da calcita
900° C 550° C 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Natural Q Gp Gp Q C C Q Q K Q Q M F Q Q I I 2 θ (graus) VR1 K C Q 1100° C Q Q Mu HMu Q Q Mu QQ Q Q 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Natural PR1 Q M K 2 θ (graus) I K IK Q Q F C M Q C CQ Q Q Q 550° C 900° C 1100° C Q Q Mu H MuQ Mu Q 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 Q G p G p Q C C Q Q K Q Q M Q F Q Q I I 2 θ ( g r a u s ) V R 1 K C Q Q C V R 3 I K I Q FC M Q C K Q Q Q Q G p G p Q Q C V R 5 I K I K Q Q F C M Q C Q Q Q Q G p 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 Q M K 2 θ ( g r a u s ) P R 1 I K IK Q Q F C M Q C CQ Q Q Q Q M P R 2 I K IK Q Q K F C M Q C Q Q Q Q Q C Q Q D F R 1 I K I K Q Q F C M Q C Q Q Q C Q
confirmando a sua decomposição em temperatura inferior conforme as Análises Térmicas realizadas (10).
CONCLUSÕES
Todas as amostras possuem mais de 90% de material com granulometria menor que 0,074mm.
As amostras VR1, VR3 e VR5 foram classificadas como altamente plástica, e as amostras PR1, PR2 e DFR1 como medianamente plástica.
Os percentuais maiores de perda de massa pela análise térmica ocorreram nas amostras da Jazida “A” devido a perda de água livre e agua adsorvida (argilas altamente plásticas).
Os resultados de DR-X mostram que as principais fases identificadas foram: caulinita, ilita, montmorilonita, quartzo, feldspatos e calcita. Nas amostras VR1, VR2 e VR3, foi identificada a presença de Gipsita, que também contribui para o aumento da porosidade. As amostras PR1, PR2 e DFR1 apresentam maior evidência de Montmorilonita.
Nas jazidas “B” e “C” observou-se um maior teor de Calcita evidenciado pela maior perda de massa na análise térmica. Esse resultado foi também verificado pela presença de picos mais acentuados no DR-X das amostras PR1, PR2 e DFR1 do que em VR1, VR3 e VR5 atribuídos ao mesmo argilomineral. A calcita retarda o processo de sinterização causando maior porosidade ao revestimento.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem á CAPES / PROCAD / NF, CNPq e CERÂMICA SERGIPE (ESCURIAL) por viabilizarem a realização deste trabalho.
REFERENCIAS
(1) ASSOCIAÇÃO NACIONAL DOS FABRICANTES DE CERÂMICAS PARA REVESTIMENTO (ANFACER) – Disponível em http://www.anfacer.org.br/. Acesso em 11 de abril de 2011.
(2) FERNANDES, Matos Manuel. Capítulo 1 - Características Físicas e de Identificação Solos Arenosos e Argilosos de Origem Sedimentar e Solos Residuais.
Mecânica dos Solos Conceitos e Princípios Fundamentais Volume I. Porto (Portugal): FEUP edições, 2000. Cap. 1, p. 1-65.
(3) Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 13818, Placas Cerâmicas para Revestimento –Especificações e métodos de ensaios. Rio de Janeiro, 1997, 78p. (4) Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 7181,Solo - Análise granulométrica. Rio de Janeiro, 1984 (versão corrigida: 1988) 13p.
(5) CAPUTO, Homero Pinto. MECÂNICA DOS SOLOS E SUAS APLICAÇÕES – FUNDAMENTOS. 6. ed. rev. e ampl. Rio de Janeiro: LTC, 1988, 249 p. 1 v.
(6) Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6459, Solo - Determinação do limite de liquidez. Rio de Janeiro, 1984, 6p.
(7) Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 7180,Solo - Determinação do limite de plasticidade. Rio de Janeiro, 1984 (versão corrigida: 1988) 3p.
(8) VIEIRA, C. M. F.; HOLANDA, J. N. F. de; PINATTI, D. G. Caracterização de massa cerâmica vermelha utilizada na fabricação de tijolos na região de Campos dos Goytacazes - RJ. Cerâmica, São Paulo, v. 46, n. 297, Mar 2000.
(9) VIEIRA, C. M. F.; SILVA, P. R. N. da;SILVA, F. T. da; CAPITANEO, J. L.; MONTEIRO, S. N. Microstructural Evaluation and Properties of a Ceramic Body for Extruded Floor Tile. Revista Matéria, v. 10, n. 4, pp. 526 – 536, 2005.
(10) ALCÂNTARA, A.C.S.; BELTRÃO, M.S.S.; OLIVEIRA, H.A.; GIMENEZ, I.F.; BARRETO L.S. Characterization of ceramic tiles prepared from two clays from Sergipe — Brazil. Applied Clay Science 39 (2008) 160–165.
(11) QUEIROZ L. F. T.; M. S. N.; VIEIRA C. M. F. Efeito da utilização de areia no processamento e nas propriedades de cerâmica vermelha (Effect of the use of sand in the processing and properties of red ceramics). Cerâmica 56 (2010) 279-284. (12) CARRERA, A. M. M.; DRUMMOND A. F.; GONÇALVES M. A. Caracterização Mineralógica das Argilas da Península de Santa Elena, Equador. (Mineralogical Characterization of the Clays of the Santa Elena Peninsula, Ecuador). REM: R. Esc.
Minas, Ouro Preto, 61(1): 97-105, jan. mar. 2008. Disponível em:
(15) ALBERS A. P. F.; MELCHIADES F. G.; MACHADO R.; BALDO J. B.; BOSCHI A. O. Um método simples de caracterização de argilominerais por difração de raios X. Cerâmica [online]. 2002, vol.48, n.305, pp. 34-37. ISSN 0366-6913.
(16) SANTOS, H. S.; KIYOHARA, P.; COELHO, A. C. V. e SANTOS, P. S. Estudo por microscopia eletrônica das transformações durante a queima de argilas altamente aluminosas brasileiras. Cerâmica (online). 2006, vol.52, n.322, pp. 125-137. ISSN 0366-6913. doi: 10.1590/S0366-69132006000200003.
FORMULATIONSDEVELOPMENT FOR IMPROVINGTHE CLASSIFICATION OF CERAMIC TILE MANUFACTURED IN THE SERGIPE STATE -
PART ONE: MINERALOGICAL CHARACTERIZATION
ABSTRACT
The ceramic tiles manufactured in Sergipe State are classified in Absorption "BIIb” Group. Studies have been developed to obtain the classification "BIIa” Group. This first part is about the mineralogical characterization of raw materials used for ceramics tiles, collected for three different fields. The mineralogical characterization was made with: X-ray Diffraction, Infrared, Thermogravimetric and Differential Thermal Analysis, and was also obtained clays plasticity indices. The samples were heated up to 500º C, 900° C and 1100° C. Clays were classified as highly plastics and moderately plastics with a large number of grain with size order smaller than 0,074 mm. The main minerals identified were: kaolinite, illite, montmorillonite, quartz, feldspar and calcite. Two of the three studied fields had high calcite content. The Calcite retards the sintering process causing higher porosity to the ceramic tiles.
