A Figura 41 apresenta a imagem dos blocos cerâmicos antes da queima, ou seja, logo após o processo de extrusão e corte. As três misturas apresentaram coloração acinzentada, sendo que as misturas M2 e M3 ficaram com tom de cinza mais escuro.
Figura 41 – Aspecto dos blocos cerâmicos produzidos na olaria na temperatura ambiente.
Fonte: Primária, 2014.
Na inspeção visual após queima a 800ºC, todos os blocos apresentaram coloração avermelhada de boa qualidade (Figura 42). Não foi detectado presença de coração negro em nenhum dos blocos cerâmicos produzido.
Figura 42 – Aspecto dos blocos cerâmicos produzidos na olaria após queima a 800ºC.
Fonte: Primária, 2014.
Resistência à flexão
M1 M2 M3
Os resultados da absorção de água dos dois lotes produzidos estão apresentados na Figura 43. De acordo com a norma NBR 15270-1 a especificação de porosidade é de: 8% < AA < 22%, ou seja, os resultados mostraram que a adição de pó de exaustão não afetou significativamente na absorção de água atendendo a especificação da norma NBR 15270-1.
Figura 43 – Absorção de água dos blocos cerâmicos em função das diferentes misturas: M1, M2 e M3.
(a) 1º Lote (b) 2º Lote
Fonte: Primária, 2014.
A umidade média das misturas dos dois lotes está apresentada na Figura 44. A adição de pó de exaustão tendeu a uma redução da umidade, porém isto não interferiu no processo de extrusão, pois não houve necessidade de adição de água.
Figura 44 – Umidade da mistura de argila e pó de exaustão dos dois lotes de produção de blocos.
Fonte: Primária, 2014.
O ensaio de resistência a compressão dos blocos foi realizado conforme norma NBR 15270-3, com capeamento das faces superior e inferior com pasta de cimento e com blocos na condição saturada por permanência mínima de 6 horas em imersão em água. A especificação mínima de resistência a compressão segundo a norma NBR 15270-1 está ilustrada na Tabela 20.
Tabela 20 – Especificação mínima exigida de resistência à compressão.
Posição dos furos Resistência a compressão (MPa)
Para blocos usados com furos na horizontal 1,5
Para blocos usados com furos na vertical 3,0
Fonte: NBR 15270-1, 2005.
O primeiro lote de blocos fabricados foi testado com a posição dos furos na vertical e o segundo lote foi testado com a posição dos furos na horizontal (Figuras 45 e 46).
Figura 45 – Capeamento dos blocos com os furos na vertical para teste de resistência a compressão- 1º lote
Fonte: Primária, 2014.
Figura 46- Capeamento dos blocos com os furos na horizontal para teste de resistência a compressão – 2º Lote.
Fonte: Primária, 2014.
As figuras 47 e 48 apresentam respectivamente os resultados da média resistência à compressão dos dois lotes de blocos em função dos diferentes teores de pó de exaustão.
Figura 47 – Média da resistência à compressão dos blocos cerâmicos ensaiados na posição vertical em função das diferentes misturas: M1, M2 e M3.
Fonte: Primária, 2014.
Figura 48 – Média da resistência à compressão dos blocos cerâmicos ensaiados na posição horizontal em função das diferentes misturas: M1, M2 e M3
Fonte: Primária, 2014.
Observando as figuras 47 e 48 percebe-se que a tendência no comportamento de resistência a compressão foi similar, ou seja, a mistura com 10% de pó de exaustão (M2) foi a que apresentou a maior resistência mecânica. No caso do teste com os blocos na vertical (figura 47) as três misturas apresentaram resultados acima da especificação mínima (3MPa), já quando o teste foi realizado na horizontal (figura 48), apenas a mistura M2 ficou acima da especificação mínima (1,5MPa). Neste caso a composição M2, com 10% de pó de exaustão, seria a mais indicada para produção de blocos cerâmicos por apresentar o maior resultado de resistência compressão na temperatura usada pela olaria, que foi de aproximadamente 800ºC. De qualquer modo, a mistura M3, com adição de 20% de pó de exaustão também poderia ser indicada, uma vez que esta apresentou resultados de resistência a compressão similares à mistura sem adição de pó (M1).
M2 M1 M3 M2 M1 M3 M2 M1 M3
CONCLUSÃO
Diante dos resultados obtidos neste trabalho foi possível concluir que:
-Na análise de caracterização do pó de exaustão verificou-se que a distribuição granulométrica foi a que apresentou maior diferença nas amostras avaliadas, mas apesar disso pode-se perceber que é um material muito fino com distribuição granulométrica fechada.
-O pó de exaustão é composto por óxidos de silício, alumínio e ferro, ou seja, este resíduo contem elementos predominantemente encontrados na matriz de cerâmica vermelha. Para este material foi possível identificar a presença de carbono e argila ativa, estes são responsáveis pela elevada perda ao fogo, o que deve ser controlado quando do uso destes na confecção de corpos cerâmicos.
-A difratometria de raios X permitiu a identificação de sílica, predominantemente na forma de quartzo e de bentonita, predominantemente na forma de montmorilonita. A sílica é apresentada no material na forma de grãos arredondados e grosseiros e o argilomineral e pó de carvão na forma de partículas finas, muitas vezes em aglomerados com formato de placas.
- A caracterização e classificação ambiental do pó de exaustão atenderam aos requisitos das normas e legislações ambientais, portanto não há restrição em sua reutilização.
Em laboratório foram testadas formulações com adição de 0, 10 e 20% de pó de exaustão e foram queimadas em três diferentes temperaturas de 800, 900 e 1000ºC utilizando um planejamento experimental, no qual, permitiu verificar que:
-A 900ºC com adição de 0 e 20% de pó de exaustão obteve-se: menores teores de porosidade aberta e absorção de água e maiores densidades.
- A resistência a flexão e a retração linear são aumentadas com o aumento do teor de pó de exaustão, principalmente na temperatura de 900ºC.
Desta forma, seria conveniente utilizar 20% de pó de exaustão em substituição a argila A2 na temperatura de 900ºC, pois nestas condições ter-se-ia um material mais denso, com menor porosidade e absorção de água, maior resistência a flexão, porém com uma tendência maior de retração.
Em escala industrial também foram testadas misturas com 0, 10 e 20% de pó de exaustão em substituição a argila A2, porém foi utilizada apenas a temperatura de 800ºC. Os lotes de blocos produzidos com 10% de pó de exaustão foram os que apresentaram melhor desempenho, ou seja, proporcionou maior valor de resistência a compressão. Sendo assim, nas condições de temperatura utilizada pela olaria (800ºC), a mistura com 10% seria a mais indicada para fabricação de blocos cerâmicos.
De maneira geral, os resultados mostraram a viabilidade de uso de pó de exaustão para a fabricação de blocos cerâmicos. Sendo que em laboratório a condição mais indicada para esta aplicação seria a mistura com 20% de pó de exaustão (M3) queimada na temperatura de 900ºC, pois esta foi a que apresentou maior resistência a flexão (19,5MPa), baixa absorção de água (12,5%), sendo que a única desvantagem foi a retração linear que foi de 4%. Já nas condições de temperatura da escala industrial a mistura com 10% seria a mais indicada para obtenção de blocos cerâmicos com maior resistência.
SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
- Avaliar o efeito da adição de pó de exaustão que ocorre na temperatura de 900ºC através de análise térmica diferencial.
- Testar outros tipos de delineamento experimental com percentagens maiores de adição de resíduo. - Já existe um trabalho de dissertação de mestrado em andamento com o título: “Uso de pó de exaustão gerado na indústria de fundição como matéria prima para a indústria de revestimento cerâmico”.
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