Identificação de fases cimentícias presentes em materiais cerâmicos a base de argila e resíduo de casca de ovo

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Nunes, Francine Machado
Orientador(a): Machado, Fernando Machado
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Departamento: Centro de Desenvolvimento Tecnológico
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/8061
Resumo: A fabricação de produtos cerâmicos tradicionais se baseia essencialmente na utilização de argila como matéria-prima. Contudo, a extração em demasia vem acarretando problemas no seu esgotamento, como também, prejudicando as áreas no qual é explorado. Nesse ponto, a reutilização de resíduos sólidos industriais, tal como resíduo de casca de ovo aviário (RCO), na incorporação na massa cerâmica, se torna uma alternativa atraente a ser estudada. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é obter, caracterizar e avaliar tecnologicamente os produtos cerâmicos ecológicos a base de argila e RCO, como também, identificar a formação de fases cimentícias em função da temperatura de sinterização e do percentual de resíduo utilizado. O resíduo, proveniente de estabelecimento comercial do ramo alimentício foi pré-tratado e incorporado à argila em proporções de 10, 20, 30, 40 e 50 % em massa. As matérias-primas foram caracterizadas com relação às propriedades: físicas, pelo limite de Atterberg e distribuição granulométrica; químicas, pela fluorescência de raios X (FRX); estruturais, pela difração de raios X (DRX); e térmicas, pela análise termogravimétrica (TG). Os corpos de prova cerâmicos foram prensados com aplicação de pressão de 49 MPa e posteriormente, expostos a secagem, sendo avaliadas as propriedades físicas umidade de conformação e contração linear de secagem. O processo de queima foi realizado nas temperaturas de 900, 1000, 1100 e 1200 °C, com taxa de aquecimento de 2,5 °C/min e patamar de 30 min. Os corpos de prova pós-queima tiveram suas morfologias elucidadas via microscopia eletrônica de varredura (MEV); propriedades físicas pela contração linear de queima, perda ao fogo, porosidade aparente, absorção de água e massa específica aparente; e mecânica pela tensão de ruptura à flexão em três pontos. Os produtos cerâmicos com incorporação de 10% de RCO apresentaram os melhores resultados para as propriedades físico-mecânicas avaliadas. Os valores para essa formulação para a porosidade aparente foram de 20,48 % ± 0,43 (1200°C) a 23,05 % ± 1,46 (1000°C), absorção de água de 12,41 % ± 0,38 (1200°C) a 14,41 % ± 0,66 (1000°C) e resistência mecânica de 9,23 MPa ± 1,06 (900 °C) a 16,19 MPa ± 1,38 (1200°C). Os resultados de análise do parâmetro estrutural dos produtos indicaram que a incorporação de RCO ocasionou modificações nos padrões de difração com a formação das novas fases gehlenita, wollastonita, portlandita, ternesita, akermanita, sepiolita, enstantita, gismondina e diopsídio. Essas fases aceleraram o desenvolvimento de fase vítrea e ocasionaram valores mais baixos para a porosidade aparente, absorção de água, e aumento na resistência mecânica, principalmente, para os corpos de prova das formulações com 10 % de RCO em todas as temperaturas de queima avaliadas. Assim, as propriedades avaliadas indicam a possibilidade da utilização do resíduo de casca de ovo em massa cerâmica para a produção de produtos cerâmicos tradicionais de forma ecológica, contribuindo para a redução de impacto ambiental causado pela extração de argila do solo e descarte do resíduo sólido industrial.