trabalho academico sobre freios
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ANÁLISE DAS PROPRIEDADES FÍSICO-MECÂNICAS DA MASSA RESULTANTE DA ADIÇÃO DO REJEITO DE LONA DE FREIO DE
AUTOMÓVEIS NA ARGILA VERMELHA DO MUNICÍPIO DE BENTO FERNANDES (RN), PARA APLICAÇÕES EM MATERIAIS ESTRUTURAIS
Allan Kardec da Rocha Correia, E-mail: [email protected] dos Santos Lima, E-mail: [email protected]
Maria Aparecida Salvino de Araujo, E-mail: [email protected] Maurício de Nassau
Prof. Dr. Gilson Garcia da Silva, E-mail: [email protected] Federal de Educação Tecnológica do RN Campus Natal-Central e
Universidade PotiguarProf. Esp. Rosanne Azevedo de Albuquerque, E-mail: [email protected]
Universidade Potiguar, Natal- RNProf. MSc. Tércio Graciano Machado, Email: [email protected]
Instituto Federal de Educação Tecnológica da BA, Campus Jacobina e UFRN/PPGCEM
RESUMO
O Rio Grande do Norte é um dos Estados brasileiros com grande potencial mineral, se destacando pela produção de cerâmica vermelha no que se refere ao abastecimento da demanda do mercado interno. O crescimento do setor da Construção Civil implicou na necessidade de produtos cada vez mais competitivos, com padrões mais altos de qualidade que acompanham a exigência cada vez maior das construtoras instaladas na Grande Natal, visando menor custo e atender aos padrões de qualidade e segurança. O desenvolvimento de novas composições, com o reaproveitamento de rejeitos na cerâmica pode resultar em propriedades mecânicas superiores a da argila pura. Esse artifício possibilita dar uma destinação adequada ao rejeito sólido proveniente do uso de transportes rodoviários. Este trabalho objetiva o estudo das propriedades físico-mecânicas da massa cerâmica resultante da inclusão de resíduo de lona de freio sobre a argila do município de Bento Fernandes (RN). As amostras foram sinterizadas em temperaturas de 800°C, 900° e 1000°C, seguido da avaliação das propriedades físico-mecânicas, com base nos ensaios de absorção de água, retração linear, densidade do sinterizado, massa perdida ao fogo e resistência à flexão. Os resultados obtidos satisfazem as normas para a aplicação dessa mistura em diversos produtos da Construção Civil.
Palavras-chave: Lona de Freio, Argila, Bento Fernandes, Propriedades.
1- INTRODUÇÃO
Nos últimos anos a indústria da construção civil tem exigido produtos
com qualidade cada vez superiores, principalmente em termos de propriedades
mecânicas, e o Estado do Rio Grande do Norte está entre os dez maiores
produtores nacionais de cerâmica estrutural não-refratária para a Construção
Civil, sendo um importante fornecedor de telhas e tijolos no mercado regional.
(Carvalho, 2006). O principal fator para a grande quantidade de indústrias de
cerâmica vermelha no Estado é a abundância da principal matéria-prima: a
argila. Entretanto, esse tipo de material necessita de um estudo detalhado de
caracterização para estabelecer qual o processamento a ser adotado, e em
que condições se obtêm as propriedades finais desejadas (Dutra, R.P.S.,2006).
Conforme descrito acima, torna-se necessário desenvolver estudos
dentro da cadeia produtiva desde a obtenção da matéria prima, passando pela
preparação da massa cerâmica até o produto acabado. O preparo da massa
cerâmica muitas vezes requer a inclusão de novas matérias primas com o
objetivo principal de melhorar as propriedades do produto final. Tal artifício
permite também dar destino a muitos resíduos provenientes da indústria. Este
trabalho objetiva a verificação das características físico-mecânicas da inclusão
de Lona de Freio, sobre a argila proveniente do município de Bento Fernandes
localizado no Estado do Rio Grande do Norte, bem como verificar a influência
dessa inclusão sobre os óxidos presentes na argila, sugerindo também um
destino a esse resíduo (lona de freio) que pouco possui destino para fins
comerciais.
2- MATERIAIS E MÉTODOS
Foi coletada a amostra de argila as margens do Riacho Barreto um dos
afluentes do Rio Ceará Mirim, localizado na cidade de Bento Fernandes-RN. A
matéria-prima foi secada ao ar livre e em seguida colocada em estufa a uma
temperatura de 110ºC durante 24 horas. Posteriormente, foi realizada a
cominuição dos torrões de argila através de processo manual, sendo em
seguida feito o processo de peneiramento em peneira de 80 mesh. As
partículas passantes nesta peneira foram armazenadas em sacos plásticos,
evitando contaminação e posteriormente utilizadas nos ensaios de
caracterização. O resíduo de lona de freio (lona que não serve mais para
frenagem) de caminhões foi coletado dos lixões de empresas informais entre
as cidades de Natal, Parnamirim e Macaíba - RN.
A metodologia para o desenvolvimento do trabalho foi realizada
conforme o fluxograma apresentado na Figura 1.
Figura 1: Fluxograma genérico do processamento da argila.
3 - RESULTADOS
A figura 2 descreve o comportamento da absorção de água em função
das temperaturas de queima dos corpos de prova. Observamos que a medida
que a temperatura vai de 800 a 1000oC não ocorre forte variação na absorção.
Por outro lado, observando as composições, percebemos que à medida que
aumentamos o percentual de lona de freio, aumenta o percentual de absorção
de água. Este aumento provavelmente é devido ao fato do material da lona de
freio ser leve, absorvendo uma quantidade maior de líquidos, aumentado sua
porosidade (HEREK, L). Com a adição de 10% até 20% da lona de freio na
argila, foi possível obter materiais porosos os quais (de acordo com a
Coleta, destorramento e peneiramento em 80 mesh da Argila.
Compactação dos corpos em matriz uniaxial
Queima a 800ºC, 900ºC e 1000ºC.
Caracterização: absorção de água, retração, densidade do sinterizado e resistência à flexão.
Coleta e peneiramento em 80 mesh da lona de freio.
Mistura argila/Lona de freio nas seguintes proporções, perfazendo um total de 12g em
massa: A - 90%/ 10%, B - 80%/20%, C-70%/30%, D-60%/40% e E - 50%/50%.
classificação NBR 13.817, classifica os revestimentos cerâmicos de acordo
com sua absorção de água) são aconselhados para fabricação de tijolos ou
pisos (lajota) para uso interno.
Figura 2: Absorção de água em função da temperatura de queima.
A figura 3 apresenta os resultados do ensaio de retração linear em
função das temperaturas de queima. Podemos observar que a temperatura de
queima afeta significativamente a retração linear dos corpos-de-prova. Quanto
maior for a temperatura, maior é a retração linear, principalmente para
composições abaixo de 20% de lona de freio. Aumentando o percentual de
lona de freio, os percentuais de retração linear vão caindo. Esse
comportamento se mostrou para todas as temperaturas de queima. Isso se
deve ao maior grau de sinterização, provocado por mudanças físicas e redução
do volume (fechamento de poros), que contribuiu para maior densificação dos
corpos-de-prova. (V. S. Porto). Esses resultados são mais notáveis para as
temperaturas de 800°C até 900°C.
Figura 3: Retração linear em função das temperaturas de queima.
A figura 4 apresenta os resultados do ensaio de densidade do
sinterizado. Observamos que o aumento percentual de lona de freio resultou
em menor densificação. A composição 1 foi a única a apresentar um leve
aumento da densificação com o aumento da temperatura.
Figura 4: Densidade do sinterizado em função das temperaturas de queima.
A Figura 5 apresenta os resultados de resistência máxima (MPa) obtida
através do ensaio de flexão em 3 pontos. Observamos que a composição 1
(C1-10%) possui maior resistência a flexão e que a medida que elevamos a
temperatura a resistência também aumenta. Esse mesmo comportamento pode
ser observado para todas as composições. A maior densificação apresentada
pela composição 1 resultou consequentemente em maior resistência. Observa-
se também que o aumento percentual da lona de freio resultou em menor
resistência do corpo de prova independente da temperatura.
Figura 5: Resistência máxima (MPa) em função da temperatura (°C).
4- CONCLUSÕES
Conforme os ensaios realizados, a adição de lona de freio na massa
cerâmica apresentou resultados satisfatórios até um percentual de 10%. As
características analisadas após a sinterização de cada composição e
temperatura mostrou que quanto maior o gradiente de rejeito de lona de freio
na argila, maiores os níveis de absorção. Porém para percentuais de 10% até
20% a cerâmica produzida se enquadra para a fabricação de tijolos ou pisos
(lajota) para uso interno.
As formulações estudadas nas temperaturas de 800°C, 900°C e 1000°C,
apresentaram boa estabilidade dimensional, com valores variando de 0,5% até
um máximo de 2,5 %.
Com relação à tensão de ruptura a flexão (TRF), os corpos de provas
apresentaram maior resistência com o aumento da temperatura, porém o
aumento percentual da lona de freio resultou em menor resistência.
5- REFERENCIAS
- Carvalho, O, Pereira, J. Y. L. e Rego, J. M. do. Perfil Industrial da Cerâmica
Vermelha no Rio Grande do Norte: Uma Síntese. SENAI/FUNCERN, Natal, RN,
2006.
- R.P.S. Dutra; P.A.S. Araújo; M.L. Varela;R.M. Nascimento; U.U. Gomes; C.A.
Paskocimas, Propriedades tecnológicas de materiais cerâmicos de base
argilosa conformados por extrusão e submetidos a diferentes ciclos de queima;
17º CBECIMat, Foz do Iguaçu, PR, Brasil, 2006
- NBR 13.817. Placas cerâmicas para revestimento: classificação. Rio de
Janeiro, 1997b
- V. S. Porto, M. F. Silva, T. B. Cruz, M. S. L. Cavalcanti, C. R. da Silva,
Obtenção e avaliação das propriedades físico-mecânica de massas cerâmicas
para grés sanitários utilizando resíduo de vidro plano em sua composição,
Revista Eletrônica de Materiais e Processos, v.7.1 (2012) 13 – 19, 2010
- HEREK, L. C. S.; BERGAMASCO, R.; TAVARES, C. R. G.. Fabricação de
blocos cerâmicos de vedação pela incorporação com lodo de lavanderia
industrial. Cerâmica, São Paulo, v. 56, n. 340, Dec. 2010 .
ABSTRACT
The Rio Grande do Norte is one of Brazilian states with large mineral potential of the country, highlighting the production of red ceramic, which refer to the products to supply the internal market. With the growth of the construction industry, started to requiring the manufacture of ever more competitive and quality that come with growing demand from builders installed at great Natal (RN), aiming to lower costs and meet the standards of quality and safety . The development of new ceramics compositions, with the reuse of rejects added to the ceramic can lead to a material with superior properties of the pure clay. This artifice is one possibility for appropriate destination of solid materials discarded from the use of road transport. This study aims to analyze the physical and mechanical properties, in order to make viable the possibility of using tailings brake lining vehicle comminuted, added in different percentages of clay from the municipality of Bento Fernandes (RN). Samples of clay and brake linings were subjected to mineralogical analysis, analysis by x-ray fluorescence and the apparent density test. The burns were realized at temperatures of 800 ° C, 900 ° C, 1000 ° C, followed by evaluation of physical and mechanical properties, based on tests for water absorption, the linear shrinkage, density of the sintered mass lost to fire coloring and flexural strength, mineralogical analysis and analysis by x-ray fluorescence. The results comply with the standards for the application of this new composition in construction.
Keywords: Brake canvas, clay, Bento Fernandes Properties.