Avaliação da incorporação de pós de rochas e da temperatura de sinterização no desempenho e microestrutura de cerâmicas vermelhas

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Krindges, Israel
• Orientador(a): Hinrichs, Ruth
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Ceramicas estruturais; Resistência mecânica; Rochas
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/151446

Cerâmicas estruturais à base de argila, que incluem tijolos, blocos, telhas, pavimentos, revestimentos e tubulações, demandam consumo elevado de matérias primas não renováveis. Também as rochas para aplicações ornamentais ou para produção de brita e cascalho são extraídas em grande volume e seu beneficiamento gera resíduos que precisam ser descartados adequadamente ou reaproveitados visando minimizar danos ao meio ambiente. Na produção de cerâmicas podem ser absorvidos grandes volumes de resíduo, desde que a incorporação do mesmo não seja deletéria para as propriedades tecnológicas ou mecânicas do produto resultante. No presente trabalho os resíduos de pó provenientes de pedreiras de granito, riodacito e diabásio foram incorporados em cerâmicas à base de argila vermelha. Pó de granito foi incorporado nos teores de 10 %, 20 % e 40 % em massa, e as cerâmicas foram sinterizadas a 850 °C, 950 °C e 1050 °C, temperaturas típicas de sinterização de tijolos, telhas e revestimentos, respectivamente. A resistência à ruptura foi determinada em ensaios de flexão em quatro pontos em lotes de 30 amostras de cada condição de preparação e avaliada por estatística de Weibull. As propriedades tecnológicas testadas foram retração linear, densidade volumétrica, porosidade e absorção de água. Os resíduos de riodacito e diabásio foram incorporados apenas nas combinações de teor e temperatura que mostraram melhor desempenho das propriedades das cerâmicas com incorporação do pó de granito. Das rochas utilizadas, o granito apresentou o melhor desempenho como aditivo à cerâmica. Seu alto teor dos agentes fluxantes sódio e potássio, promoveu a densificação pela disponibilização de fase líquida na sinterização, o que contrabalanceou o efeito da adição de descontinuidades pela incorporação de partículas de rocha. Nas temperaturas de queima de tijolos e telhas (850 °C e 950 °C), as cerâmicas com melhor combinação de parâmetros de qualidade e resistência à ruptura foram com granito no teor de 10 %. Na obtenção de cerâmica de revestimento (sinterizada a 1050 °C) foi possível incorporar 20 % de pó de granito, com melhoria nas propriedades. A incorporação no teor de 10 % de todos os pós de rocha testados apresentou aumento na confiabilidade (maior parâmetro de Weibull) e manutenção da resistência. Desta forma foi possível demonstrar a viabilidade do aproveitamento de resíduos de rochas com mineralogia e composição variadas, com melhorias ou sem perda significativa de propriedades tecnológicas e mecânicas.