Ole Kristian Spikkeland Naturundersøkelser
6. Virkninger av tiltaket 1. Omfang og konsekvens
A argila é constituída de argilominerais, minerais como o quartzo, calcita, dolomita, pirita, entre outros, e matéria orgânica. No experimento de ensaio de resíduo, a fração composta pelos minerais e pela matéria orgânica é denominada resíduo.
A perda de massa deve-se à liberação de umidade livre, água de hidratação, dióxido de carbono, dióxido de enxofre, produtos voláteis da queima e alguma matéria orgânica. De acordo com os resultados obtidos e demonstrados a partir do figura 12 esta perda chegou a um percentual de 10%.
Figura 12 - Resultado do ensaio de perda ao fogo para a argila
A Perda ao Fogo sugere a presença de hidróxidos existentes, como Al(OH)3 e Fe(OH)3, também uma pequena quantidade de matéria orgânica e água de hidratação retida pela argila.
Após a realização do ensaio de resíduo, obteve-se a porcentagem de argila da composição, 49%. O restante do material, 51% é composto por areia e outros resíduos minerais. A presença de 51% de areia e outros resíduos na composição pode garantir características de consistência ao solo como demonstrado através da figura 13. Dessa forma é possível caracterizar a amostra como um solo argiloso, pois contêm mais de 40% de argila em sua composição, (VIEIRA, 2003).
Figura 13 - Resultado do ensaio de resíduo da argila
Para a fabricação de tijolos solo-cimento não deve ser utilizados solos que contenham grande quantidade de matéria orgânica, pois elas podem prejudicar ou alterar a hidratação do cimento, alem de gerar patologias ao tijolo depois de pronto afetando sua resistência (AUGUSTA, 2004).
Espectroscopia vibracional na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) - as bandas de absorção dos espectros na região do infravermelho da argila são apresentadas na figura 14.
Figura 14 - Espectroscopia vibracional na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) da argila.
A ligação na banda de 690 cm-1 refere-se a presença de OH. Os hidróxidos são bases por liberarem a hidroxila em meio aquoso. Por conseqüência, aumentam o pH do meio por diminuírem a concentração de íons de hidrogênio. A presença das bandas em 751 e 794 cm-1 indicam a vibração camada interna pela presença de Al-O-Si, (DAVARCIOGLU, 2011). Também é possível observar a banda localizada em 916 cm-1 cuja relação é devido a presença de Al-Fe-OH.
Segundo Zhang,(2003) os picos em 1003, 1030 e 1120 cm-1 indicam estiramentos característicos da ligação SiO2. Com isso pode se deduzir a fabricação da cerâmica utilizando essa matéria prima pode ser formada pelos tetraedros [SiO] e [AlO] unidos por ligações do tipo Si - O - Al. Observa-se picos ente 3600 e 3700 cm -1 (BALA, 2000), as bandas referentes a 3610 e 3690 cm -1, relativas ao grupo OH livre e/ou combinado.
A estrutura cristalina da caulinita é definida e equilibrada em que se tem igual número não só de folhas de sílica e gibsita alternadas, como também de átomos de silício e de alumínio. Essa estrutura cristalina reflete-se na morfologia das partículas de caulinita, as quais se apresentam na forma de lamelas com contornos hexagonais tendo espessura em geral bem menor que as outras duas dimensões podendo apresentá-las apenas nas bordas de partículas fraturadas e nas superfícies externas, onde se torna possível a fixação de moléculas de água ou certos cátions, (SOUZA, 1975).
Na figura 15 estão demonstradas as curvas da análise térmica diferencial (DTA) e análise térmica gravimétrica (TGA) da argila. Na análise da curva de DTA, observa-se a existência de um pico endotérmico entre 80 e 160ºC provavelmente devido à presença de água livre e água absorvida. Um pico endotérmico é observado entre 502 e 570ºC, que pode está associado à eliminação das hidroxilas da argila e transformação da caulinita em metacaulinita, (VIRTA, 1999). Na temperatura entre 1100 a 1200ºC, observou-se um pico exotérmico, que pode estar associado a reorganização do material, com formação de fases cristalinas.
Figura 15 - Análise Térmica Diferencial (DTA) e Análise Térmica Gravimétrica (TGA)
Analisando a TGA da amostra, (gráfico 04), verifica-se uma perda de massa total de 9,1%. Na faixa de temperatura compreendida entre 100 e 440ºC, ocorre uma perda de massa correspondente a 3%, característicos da perda de água. Na faixa de temperatura, compreendida entre 440 e 560ºC, verifica-se a maior redução de massa devida, provavelmente, à perda de matéria orgânica e hidroxilas, correspondendo a uma perda de 5% da massa total. De 560 à 700°C ocorre uma perda de massa de 1,1% da massa total possivelmente devido a perda de matéria orgânica na forma de grafite e pequenas quantidades de carbonetos usualmente presentes nas matérias primas para cerâmica vermelha e não detectáveis na DTA. A partir de 700°C a perda de massa estabiliza.
Através do ensaio de Microscopia Eletrônica MEV, pode observar-se a partir da figura13, partículas configurações variados. Muitas das partículas são pequenas partículas, porém sem ligações entre elas, figu
Figura 16 - Imagem Microscopia Eletrônica De Varredur de argila
Através da Imagem Microscopia Eletrônica D MEV (ver figura 13) é possível observar que existe um dos grãos de quartzo. A presença de material arg dimensões menores, em torno de 1 e 1,5 µm, e aparên das argilas, “folhas”, podem ser visualizados individ em aglomerados. Os resultados obtidos pelo estudo da a possível presença de caulinita, de quartzo (SiO2) e do ó responsável pela coloração avermelhada da amostra classificada como solo argiloso, pois possui mais de 40
ica De Varredura las de tamanhos e o aglomerados de
gura 16.
ura para amostra
a De Varredura – ma predominância argiloso, possuem ência característica vidualmente, senão a argila mostram a o óxido ferro que é stra que pode ser 40% de argila em
sua composição. O solo argiloso está associado quantidades significativas de inertes, sendo os mais freqüentes grãos de sílica e de calcário.