universidade federal do rio grande do norte … · como parte dos requisitos para a obtenção do...

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM

ENGENHARIA MECÂNICA

ESTUDO DAS PROPRIEDADES MINERALÓGICAS E TECNOLÓGICAS DE

ARGILAS DA REGIÃO DO AGRESTE POTIGUAR PARA PRODUÇÃO DE

CERÂMICA ESTRUTURAL

FLÁNELSON MACIEL MONTEIRO

PPgEM

Nº 316

NATAL

Outubro/2012


PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM

ENGENHARIA MECÂNICA




Dissertação submetida à


Como parte dos requisitos para a obtenção do grau de

MESTRE EM ENGENHARIA MECÂNICA


Orientador:

Prof. Dr. RUBENS MARIBONDO DO NASCIMENTO

NATAL

Outubro/2012


PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA





Esta dissertação foi julgada adequada para a obtenção do título de

MESTRE EM ENGENHARIA MECÂNICA

Sendo aprovado em sua forma final.

______________________________________________________________ Orientador

Prof. Dr. Rubens Maribondo do Nascimento Departamento de Engenharia Mecânica

Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN

BANCA EXAMINADORA

____________________________________________ Prof. Dr. Rubens Maribondo do Nascimento

PRESIDENTE

____________________________________________ Prof. Dr. Carlos Alberto Paskocimas - UFRN

___________________________________________ Profª. Drª. Ariadne de Souza Silva – UFRN

____________________________________________ Prof. Dr. Gilson Garcia da Silva – IFRN

“Aos Esfarrapados Do Mundo E Aos Que Neles

Se Descobrem E, Assim Descobrindo-Se, Com

Eles Sofrem, Mas, Sobretudo, Com Eles Lutam”.

(Paulo Freire)

A minha mãe,

Aos meus familiares,

E a todos os profissionais que trabalham para transformar o nosso Brasil numa

nação mais justa e igualitária, especialmente aos Professores.

AGRADECIMENTOS

Ao Prof. Dr. Rubens Maribondo do Nascimento pela orientação, atenção e paciência.

Aos docentes do PPGEM, pelo aprendizado e disponibilidade em ajudar;

Ao secretário do PPGEM, Luiz Henrique, pelo companheirismo e gentileza;

Ao laboratório de Tratamentos de Minérios e Cerâmica do IFRN, especialmente a

Lana Lopes e Antônio de Pádua, pela compreensão na solicitação das análises;

Ao amigo Raimison, pela ajuda durante a realização do trabalho;

Aos colegas do Laboratório de Cerâmica do Departamento de Materiais, pela

disponibilidade e boa vontade em ajudar.

Aos amigos, Narayanna, Raquel e Jussier, pela disponibilidade em ajudar durante os

momentos crucias do trabalho;

Aos amigos José Leonaldo e Samara Valcacer, pela disponibilidade de ouvir, a boa

vontade de ajudar e pela companhia que é sempre muito prazerosa;

Ao Prof. Tércio Graciano, pelos conselhos dados nas horas mais complicadas e pela

ajuda nunca negada.

RESUMO

Nas últimas décadas, os produtos cerâmicos se tornaram indispensáveis para o

desenvolvimento tecnológico da humanidade, ocupando posições importantes na

produção científica e consequentemente na produção industrial. Uma das áreas da

economia que continua absorvendo grandes quantidades dos produtos desse setor

é a Construção Civil. Entre os ramos do setor ceramista, destacam-se as indústrias

de cerâmica vermelha que é tradicionalmente a base desse segmento econômico.

Entre os motivos pelo quais as indústrias de cerâmicas vermelhas se popularizaram

no país, e especificamente no Rio Grande do Norte, é a abundância dessa matéria

prima, encontrada com facilidade por todo território nacional. Entretanto, constata-se

que a indústria de cerâmica vermelha possui deficiências em tecnologia e mão de

obra qualificada, resultando na produção de peças cerâmicas com baixo valor

agregado. Entre os fatores que determinam a qualidade dos produtos da cerâmica

vermelha, tem-se a formulação adequada da massa cerâmica, a conformação e a

temperatura de queima. Sendo assim, o objetivo geral desse trabalho é estudar as

propriedades mineralógicas e tecnológicas, de duas argilas provenientes da região

do Agreste Potiguar para a indústria ceramista. Para tanto, as matérias primas foram

caracterizadas através das análises de difratometria de Raios-X (DRX), análise de

fluorescência de Raios-X (FRX), análise granulométrica (AG), microscopia eletrônica

de varredura (MEV), microscopia óptica (MO), índice de plasticidade (IP), análise

termogravimétrica (ATG) e análise térmica diferencial (ATD). As propriedades

tecnológicas do material foram analisadas pelos ensaios de absorção de água

(AA%), porosidade aparente (PA%), retração linear (RT%), massa específica

aparente (MEA), perda ao fogo (PF%) e resistência a flexão em três pontos (TRF).

Palavras Chave: Argila, Rio Grande do Norte, Cerâmica Vermelha, Formulações

ABSTRACT

In recent decades, ceramic products have become indispensable to the technological

development of humanity, occupying important positions in scientific production and

consequently in industrial production. One area of the economy that continues to

absorb large amounts of the products of this sector is Construction. Among the

branches of the ceramic industry, there are the red ceramic industry which is

traditionally the basis of that economic sector. Among the reasons for which the red

ceramic industry became popular in the country, and specifically in Rio Grande do

Norte, is the abundance of this raw material, easily found throughout the national

territory. However, it appears that the red ceramic industry has deficiencies in

technology and skilled labor, resulting in the production of ceramic goods with low

added value. Among the factors that determine the quality of the ceramic products

red has the proper formulation of the ceramic mass, the conformation and the firing

temperature. Thus, the overall goal of this work is to study the mineralogical and

technological properties, two clays from the region of the Wasteland Potiguar

industrial ceramist. Therefore, the raw materials were characterized by analysis of X-

ray diffraction (XRD) analysis, X-ray fluorescence (XRF), particle size analysis (FA),

scanning electron microscopy (SEM), optical microscopy (OM ), plasticity index (PI),

thermal gravimetric analysis (TGA) and differential thermal analysis (DTA). The

technological properties of the material were analyzed by water absorption tests

(AA%) porosity (% PA), the linear shrinkage (RT%), apparent density (MEA), loss on

ignition (PF%) and flexural strength three points (TRF).

Keywords: Clay, Rio Grande do Norte, Red Ceramic, Formulations

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Argila de Várzea (Fonte: Ambiente Sedimentar).................................. 25

Figura 2: Zonas de Produção de Cerâmica Vermelha do RN.............................. (Fonte: Adaptado de Carvalho, 2001)

36

Figura 3: Blocos produzidos no Rio Grande do Norte.......................................... (Fonte: Carvalho, 2001)

39

Figura 4: Tipos de telhas cerâmicas..................................................................... (Fonte: Gilbertoni, 2001)

39

Figura 5: Esquema do processo produtivo da cerâmica vermelha...................... (Fonte: adaptado de ABCERAM, 2011)

41

Figura 6: Misturador.............................................................................................. (Fonte: Cerâmica Icargel)

44

Figura 7: Laminador.............................................................................................. (Fonte: Tijolos Cerâmicos)

44

Figura 8 (a): Extrusão de tijolos................................................................................. (Fonte: Baccelli Júnior, 2010)

46

Figura 8 (b): Carimbagem em massa plástica de tijolos antes do corte.................... (Fonte: Baccelli Júnior, 2010)

46

Figura 9: Secagem natural de Telhas ao ar livre................................................. (Fonte: Baccelli Júnior, 2010)

48

Figura 10: Secagem de tijolos dentro de galpões.................................................. (Fonte: Sani do Brasil)

49

Figura 11: Secador Artificial de Tijolos................................................................... (Fonte: Cerâmica Icargel)

49

Figura 12: Forno do Tipo Abóboda......................................................................... (Fonte: INI, 2005)

55

Figura 13: Lateral de um forno Hoffmann............................................................... (Fonte: Freitas, 2007)

55

Figura 14: Saída de Produtos do Forno Túnel...................................................... (Fonte: Arquivo Pessoal)

56

Figura 15: Fluxograma do Procedimento Experimental......................................... 61

Figura 16: Análise granulométrica da argila 1........................................................

74

Figura 17: Análise granulométrica a laser da argila 1............................................

75

Figura 18: Análise granulométrica da argila 2........................................................

76

Figura 19: Análise granulométrica a laser da argila 2............................................

77

Figura 20: DRX da argila 1 - #80 mesh..................................................................

78

Figura 21: DRX da argila 1 - #140 mesh...............................................................

78

Figura 22: DRX da Argila 1 - #200 mesh................................................................

79

Figura 23 DRX da Argila 2 - #80 mesh..................................................................

79

Figura 24 DRX da argila 2 - #140 mesh................................................................

80

Figura 25 DRX da argila 2 - #200 mesh................................................................

80

Figura 26 Análises Térmicas da Argila 1...............................................................

84

Figura 27 Análises Térmicas da Argila 2.............................................................

86

Figura 28 Ensaio de Perda ao Fogo (PF%).........................................................

88

Figura 29 Ensaio de absorção de água (AA%).....................................................

89

Figura 30 Ensaio de Porosidade Aparente (PA%)................................................

91

Figura 31 Ensaio de Retração Linear (RTq%)...................................................... 93

Figura 32 Ensaio de Massa Específica Aparente (MEA)......................................

95

Figura 33 Tensão de Ruptura à Flexão (TRF)......................................................

96

Figura 34 MEV da Formulação F1 (850ºC)...........................................................

97

Figura 35 MEV da Formulação F1 (900°C)...........................................................

97

Figura 36 MEV da Formulação F1 (950ºC)...........................................................

98

Figura 37 MEV da Formulação F2 (850°C)........................................................... 99



Figura 40 MO da Formulação F1 (850°C)............................................................. 100

Figura 41 MO da Formulação F1 (900 °C)............................................................ 100





Figura 46 Corpos de Prova (F1)........................................................................... 101



LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Dados da fabricação dos produtos de cerâmica vermelha...................

34

Tabela 2 - Segmentos cerâmicos e suas respectivas produções..........................

34

Tabela 3 – Distribuição de Cerâmicas do Rio Grande do Norte por Bacias.......... (Adaptada)

37

Tabela 4 – Composição das formulações..............................................................

62

Tabela 5 - Quantidade de amostras distribuídas por queima....................................

65

Tabela 6 – Análise química da argila 1..............................................................

81

Tabela 7 – Análise química da argila 2.........................................................

82

Tabela 8 – Índice de Plasticidades das Argilas......................................................

83

Tabela 9 - Ensaio de Perda ao Fogo (PF%).......................................................... 87

Tabela 10 - Absorção de Água (AA%)....................................................................

89

Tabela 11 – Ensaio de Porosidade Aparente (PA%).............................................. 91 Tabela 12 - Ensaio de Retração Linear (RTq%)....................................................

93

Tabela 13 - Ensaio de Massa Específica Aparente (MEA)..................................... 94 Tabela 14 - Ensaio de Resistência à Flexão (TRF)................................................

95

LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS

DRX Difração de Raios-X

FRX Fluorescência de Raios-X

MEV Microscopia Eletrônica de Varredura

MO Microscopia Ótica

AG Análise Granulométrica

ATG Análise Termogravimétrica

ATD Análise Térmica Diferencial

AA% Absorção de Água

PA% Porosidade Aparente

RT% Retração Linear

MEA Massa Específica Aparente

PF% Perda Ao Fogo

TRF Resistência a Flexão em Três Pontos

QUALIHAB Qualidade da Construção Habitacional

GNL Gás Natural

LL Limite de Liquidez

LP Limite de Plasticidade

SUMÁRIO

Pág.

LISTA DE FIGURAS

LISTA DE TABELAS

LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS

1. INTRODUÇÃOHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH..

18

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICAHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH

23

2.1. Matérias PrimasHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH..

24

2.1.1. ArgilaHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH

24

2.1.2. Propriedades das Argilas.........................................................................

28

2.2. Cerâmica Vermelha.....................................................................................

33

2.2.1. Principais Produtos de Cerâmica Vermelha............................................

38

2.2.2. Processo Produtivo..................................................................................

40

2.2.2.1. Mistura das Matérias Primas........................................................

43

2.2.2.2. Conformação das argilas .HHHHHHHHHHHHHHHH

45

2.2.2.3. Secagem dos ProdutosHHHHHHHHHHHHHHHHHH

47

2.2.2.4. Queima dos ProdutosHHHHHHHHHHHHHHHHHH..

50

2.2.3. Especificações dos Fornos para Queima de Cerâmica Vermelha...........

53

2.2.4. Combustíveis Utilizados na Indústria de Cerâmica Vermelha..................

57

3. MATERIAIS E MÉTODOS.................................................................................

60

3.1 Matérias Primas..................................................................................................

62

3.2 Procedimento Experimental das Formulações...............................................

62

3.2.1. Destorroamento e Cominuição.................................................................

63

3. 2.2. Peneiramento...........................................................................................

63

3.2.3. Mistura e Homogeneização...................................................................... 63

3.2.4. Conformação/ Prensagem.......................................................................

64

3.2.5. Secagem..................................................................................................

64

3.2.6. Queima....................................................................................................

64

3.3. Ensaios........................................................................................................

65

3.3.1. Ensaios de Caracterização......................................................................

66

3.3.1.1. Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV).................................

66

3.3.1.2. Microscopia Óptica (MO)................................................................

66

3.3.1.3. Difração de Raios X (DRX)..........................................................

66

3.3.1.4. Flourescência de Raios X (FRX)...................................................

67

3.3.1.5. Análise Granulométrica (AG).........................................................

68

3.3.1.6. Análise Termogravimétrica (ATG).................................................. 68

3.3.1.7. Análise Térmica Diferencial (ATD)................................................. 68

3.3.1.8. Índice de Plasticidade (IP)..............................................................

68

3.2.2. Ensaios Tecnológicos............................................................................

69

3.2.2.1. Perda ao Fogo (PF%).....................................................................

69

3.2.2.2. Absorção de Água (AA%)...............................................................

70

3.2.2.3. Porosidade Aparente (PA%).........................................................

70

3.2.2.4. Retração Linear (RTq%)................................................................. 71

3.2.2.5. Massa Específica Aparente (MEA%)HHHHHHHHHHHH..

71

3.2.2.6. Tensão de Ruptura à Flexão (TRF)..............................................

72

4. RESULTADOS E DISCUSSÃOHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH

73

4.1. Ensaios de Caracterização Físico –Químicos e MineralógicosH...HH..

74

4.1.1 . Análise Granulométrica (AG)....................................................................... 74

4.1.2 . Análise de Difração de Raios X (DRX)........................................................

77

4.1.3 . Análise de Fluorescência de Raios X (FRX)................................................

81

4.1.4 . Índice de Plasticidade (IP)............................................................................

83

4.1.5 . Análises Termogravimétricas (ATG) e Térmicas diferenciais (ATD)............

84

4.2. Ensaios Tecnológicos HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH.

86

4.2.1. Perda ao Fogo (PF%)HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH

87

4.2.2. Absorção de Água (AA%)HHHHHHHHHHHHHHHHHHHH.

88

4.2.3. Porosidade Aparente (PA%)HHHHHHHHHHHHHHHHHH.....

91

4.2.4. Retração Linear (RTq%) HHHHHHHHHHHHHHHHHHH.......

92

4.2.5. Massa Específica Aparente (MEA)HHHHHHHHHHHHHHHH...

94

4.2.6. Tensão de Ruptura à Flexão (TRF)..........................................................

95

4.2.7. Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) ............................................

4.2.8. Microscopia Ótica (MO) e Análise Visual .................................................

97

99

5. CONCLUSÃO .....................................................................................HHH.. SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS..............................................

REFERÊNCIAS.........................................................................................................

104 107

109

CAPÍTULO 1

INTRODUÇÃO

Introdução 19

O homem, nos primórdios da civilização, vivendo em ambientes hostis buscou

maneiras para melhorar sua sobrevivência diante das mais variadas situações. Uma

das ações encontradas para diminuir as dificuldades foi à criação de utensílios

básicos usados, individualmente ou coletivamente, pela comunidade para as mais

diversas operações. Na fabricação desses objetos foram utilizadas matérias primas

de fácil manuseio. Dentre os primeiros materiais usados para esses fins, têm-se as

argilas, que se tornaram um instrumento fundamental no desenvolvimento da

civilização, principalmente por serem encontradas em abundância na crosta

terrestre. Para chegar ao ponto de transformar argila em peças cerâmicas, o homem

percebeu que esse material exposto ao sol forte ficava endurecido, então

começaram a pensar e posteriormente a confeccionar produtos que, na maioria das

vezes, era voltada para a produção de utensílios domésticos, como por exemplo, na

confecção de recipientes para guardar alimentos e bebidas. Conforme destaca

Nascimento (2010), os primeiros povos a utilizar objetos criados a partir de argilas

foram os Mesopotâmicos ainda no ano 25 a.C..

A partir dessas descobertas, o homem buscou o domínio da arte de

fabricação das peças cerâmicas. A produção ceramista dos povos antigos não se

limitou apenas a fabricação de peças para uso doméstico. Com o domínio da técnica

de produção ceramista, a população começou a fabricar casas a partir da argila,

configurando assim, um dos primeiros exemplos do avanço tecnológico que os

produtos cerâmicos trouxeram para os povos.

Desde então os produtos cerâmicos acompanham o homem no decorrer dos

séculos até os dias atuais, abrangendo áreas distintas da ciência. Na arte, por

exemplo, a cerâmica foi usada como tinta, pois os homens primitivos esfacelavam

pedras e misturaram com água, passando nas peças e outros objetos cerâmicos

20

Introdução

Flánelson Maciel Monteiro – Pós Graduação em Engenharia em Mecânica

ainda quentes. Foi através das peças cerâmicas que os povos deixaram suas

principais características, contando seu dia a dia, passando tais fatos para a

posteridade. Diversas passagens da história da humanidade demonstram a

utilização dos produtos cerâmicos como protagonistas para o desenvolvimento

tecnológico. Por exemplo, conforme Inctam (2011), a irrigação dos Jardins

Suspensos da Babilônia e da cidade de Jerusalém, no reinado do rei Salomão, foi

feita utilizando tubos cerâmicos. No Brasil, o primeiro vestígio do uso dos materiais

cerâmicos encontra-se na Ilha do Marajó, localizada na região amazônica.

A presença desses materiais perpassou a sua área fundamental, a indústria

da Construção Civil e de materiais de uso doméstico, para atuarem nos diversos

campos da ciência e tecnologia mundial. De acordo com Nascimento (2007), a

cerâmica hoje auxilia na área científica: na medicina, vem sendo utilizada na prótese

de ossos; na pecuária australiana, reveste os chips injetados nos animais,

possibilitando uma contagem precisa e segura; para os dentistas, nas obturações e

nos implantes dentários. Ainda encontram-se cerâmicas na produção de materiais

duros, como exemplo, as ferramentas de corte cerâmicas para usinagem.

Como enfatiza Baccelli Junior (2010), devido à diversidade de produtos

cerâmicos em atuação nos setores industriais, foi necessária sua divisão,

classificando-os em subsetores, tais como: cerâmica de revestimento, cerâmica

sanitária, isoladores elétricos de porcelana, refratários, louça e porcelanato de mesa,

cerâmica técnica e cerâmica estrutural ou cerâmica vermelha.

É justamente o setor da cerâmica vermelha que mais se popularizou por todo

território nacional, principalmente por ser responsável pelos principais produtos de

base da Construção Civil, principalmente na produção de tijolos e telhas. Esse setor

é um dos pilares da econômica nacional, e consequentemente impulsiona o

21

Introdução


faturamento econômico dos Estados e municípios. E é esse setor um dos principais

a serem atingidos beneficamente pela atual fase de crescimento econômico que o

país vem sendo atingido. Devido a essa nova conjuntura econômica, existe uma

demanda crescente pelos produtos da cerâmica vermelha. Para responder a

demanda é necessário que os empresários busquem novas jazidas de matérias

primas, aperfeiçoar a produção e melhorar as propriedades dos produtos,

principalmente padronizando as peças.

No Estado do Rio Grande do Norte, encontram-se espalhadas, pelo seu

território, cerca de duzentas e seis empresas produtoras de cerâmica vermelha

(CARVALHO, 2001). Sendo que a administração dessas empresas é basicamente

de cunho familiar. Os principais produtos confeccionados no Estado são: tijolos,

telhas e as lajotas. Apesar do setor de cerâmica vermelha, na sua forma organizada,

está instalado no Estado há várias décadas e sendo responsável por uma parcela

considerável do PIB estadual, suas deficiências tecnológicas continuam nítidas.

Entre essas dificuldades, pode-se citar: a ausência de ensaios com o objetivo de

identificar qual a melhor formulação para confecção dos produtos desejados; ciclo

de queima inadequado para sinterização das peças e a despadronização do produto

final. Esses são alguns dos pontos do processo de fabricação que necessitam de

aperfeiçoamento e inovação tecnológica.

O processo de fabricação da cerâmica vermelha começa na caracterização

da matéria prima ainda nas jazidas. Em seguida, determina-se a formulação

adequada, faz-se a conformação e após a etapa de queima ou sinterização, obtêm-

se o produto final, com as propriedades mecânicas desejadas.

Entre as etapas do processo de fabricação dos produtos de cerâmica

vermelha, a formulação da massa cerâmica para produção das peças é uma das

22

Introdução


mais importantes. Sua confecção deve ser realizada com muita cautela para impedir

qualquer possibilidade de erros nas proporções, que consequentemente propiciam o

surgimento de defeitos nos produtos finais.

Sendo assim, o objetivo geral desse trabalho é estudar as propriedades

mineralógicas e tecnológicas de duas argilas provenientes da região do Agreste

Potiguar para a indústria ceramista local, particularmente para produção de cerâmica

estrutural. Para tanto, foram estabelecidos os seguintes objetivos específicos:

- Caracterização das argilas provenientes da região do Agreste Potiguar

(mineralógicas e tecnológicas) usadas no trabalho;

- Desenvolvimento de uma formulação com possíveis combinações de argilas

para produção de uma massa cerâmica padrão, com o intuito de produzir peças com

qualidades satisfatórias e dentro das normas vigentes;

- Após sinterização, apontar o ciclo de queima adequado para a produção de

peças cerâmicas utilizando as matérias primas em estudo;

As matérias primas foram caracterizadas através das análises de

Difratometria de Raios-X (DRX), análise de Fluorescência de Raios-X (FRX), Análise

Granulométrica (AG), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia

Óptica (MO), Análise Termogravimétrica (ATG), Análise Térmica Diferencial (ADT) e

Índice de Plasticidade (IP). As propriedades tecnológicas do material estudado

foram analisadas pelos ensaios tecnológicos de Absorção de Água (AA%),

Porosidade Aparente (PA%), Retração Linear (RT%), Massa Específica Aparente

(MEA), Perda ao Fogo (PF%) e Resistência à Flexão em Três Pontos (TRF).

CAPÍTULO 2

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Revisão Bibliográfica


24

2.1. Matérias Primas

2.1.1. Argila

A argila é um material natural, terroso e de granulação fina, que, geralmente,

adquire certa plasticidade, quando umedecido com água; quimicamente, são

formadas essencialmente por silicatos hidratados de alumínio, ferro e magnésio

(SANTOS, 1989). Granulometricamente, as argilas são formadas por partículas com

o tamanho inferior a 2 µm na forma de lâminas.

Conforme Lucena (2007), as argilas fazem parte dos chamados “minerais

industriais” formados pelo grupo dos silicatos, grupo este de grande importância,

pois cerca de 25% dos minerais conhecidos e quase 40% dos minerais comuns são

silicatos, representando aproximadamente 97% em volume da crosta terrestre.

No Brasil, as argilas recebem nomes diferentes que variam de acordo com

cada região ou até mesmo entre Estados. Para Paschoal (2003), algumas argilas

podem ser encontradas com as seguintes denominações:

− Argilas de Várzea: são facilmente encontradas às margens de rios ou

banhadas, e podendo apresentar as seguintes texturas: terrosa,

esfarelada e em torrões, granulometria fina, o que contribui com

elevação da plasticidade quando umedecidas, tendo papel importante

quando utilizada como ligante ou plastificante da massa, sendo que

sua coloração típica varia do cinza ao preto, que após a queima, varia

do rosa ao vermelho. Neste material normalmente são encontradas

impurezas como: quartzo, mica e matéria orgânica; esta última, por sua

vez, pode ser responsável, quando em teor elevado, pelas perdas de

contração durante a queima do produto. É usada na fabricação de



25

produtos de cerâmica vermelha. Na figura 1 encontra-se uma ilustração

de uma jazida de argila de várzea.

Figura 1 – Argila de várzea (Fonte: Ambiente Sedimentar )

− Argila de morro: apresentam na sua concepção, texturas terrosas,

granulares ou em blocos, desfazendo-se em pequenos blocos. Por sua

baixa plasticidade, varia também a sua tonalidade, entre vermelha e

amarelada após a queima. Na sua composição, apresentam-se o

quartzo, às vezes, o feldspato, como impurezas, e pouca matéria

orgânica. Nessas argilas é comum a presença de seixos, cascalhos e

carbonatos;

− Argilas tipo taguá: encontradas em encostas de morros e sob rios em

camadas profundas, são geralmente muito duras e de cores variadas

predominando o vermelho e o cinza. Para a sua extração, são

necessários equipamentos e máquinas pesadas e até mesmo

explosivos; devendo ser moídas antes da mistura final para a

produção.



26

Entre os elementos básicos da argila, especificamente na argila vermelha,

destacam-se os argilominerais. Segundo Santos (1989), quimicamente, os

argilominerais são compostos por silicatos hidratados de alumínio e ferro, contendo

ainda, geralmente, certo teor de alcalinos e alcalino-terrosos.

Esses compostos - os argilominerais, são os principais responsáveis pelo

desenvolvimento da plasticidade do sistema argila-água, propriedade de

fundamental importância no processamento por extrusão (SILVA et all, 2011).

Conforme Nascimento (2007), entre os principais componentes argilosos

destacam-se as seguintes fases: Caulinita, ilita e Montmorilonita. Suas principais

características são:

− Caulinitas (Al2Si2O5(OH)4): é um dos principais componentes das argilas,

sendo responsável pela resistência mecânica dos produtos cerâmicos. Na

sua forma pura, são necessárias elevadas temperaturas para adquirir

resistência, por isso, deve ser usada misturada a outros tipos de argila;

− Ilitas (KH3O)Al2Si3AlO10(OH)2: usada na produção de tijolos, telhas e lajotas.

Sua principal função é contribuir com a coloração avermelhada dos produtos.

Possui plasticidade alta, facilitando o processo de conformação dos produtos

cerâmicos;

− Montmorilonitas (Na,Ca)0,3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2.nH2O: favorece a plasticidade,

fusibilidade e sinterização das argilas; especialmente nas argilas para

cerâmica vermelha. Por ser expansiva, absorve maior quantidade de água, é

altamente plástica, ocasionando problemas na moldagem e no aparecimento

de trincas.

Além dos argilominerais, outros minerais compõem as argilas, tais como:

sais solúveis, partículas de quartzo, pirita, mica, calcita, dolomita e podem conter



27

minerais amorfos. Esse material no seu estado bruto possui impurezas minerais,

matéria orgânica e água intrínseca na estrutura, que aquecida em determinada

temperatura, desaparece.

Os constituintes das argilas podem ser divididos em dois grupos de

características distintas: um de fração argilosa e outro de fração não argilosa. O

primeiro grupo, chamado de fração argilosa, é constituído pelos argilominerais

(minerais de argila), os quais, pela sua natureza, proporcionam à argila

característica plástica; enquanto a fração não argilosa é constituída pelos minerais

assessórios, proporcionando a argila característica não plástica. (DEER, 1992)

Nas argilas para produção de cerâmica vermelha as duas frações contidas

nesse material recebem a denominação de argila gorda (fração argilosa) e argila

magra (fração não argilosa). Ambas possuem características distintas, por exemplo,

os índices de plasticidade diferentes. De acordo com Pradicelli (1997), essas frações

são definidas pelas seguintes características:

a) Argila magra (fração não argilosa) – representada por areias, micas,

óxidos de ferro e outros; reduzem o grau de compactação da massa,

atuando como agente desplastificante. Para que possam agir com

eficácia sobre as características das argilas, devem apresentar

granulometria acima de 60µm e devem ser usadas em quantidades

moderadas;

b) Argila plástica (fração plástica) – Apresentam granulometria fina, mas

precisam de uma considerável quantidade de água para desenvolver

sua plasticidade. Apresentam alta resistência mecânica a seco e após

a queima.



28

Na produção da cerâmica vermelha, essas frações argilosas são misturadas

quando uma argila não possui condições para fabricar os produtos com as

características desejadas. Nesse caso, usa-se a mistura de duas ou mais argilas no

processo produtivo para obter-se a qualidade requerida pelas normas e pelo projeto

de execução.

2.1.2. Propriedades das Argilas

A qualidade dos produtos cerâmicos está estreitamente ligada às

propriedades tecnológicas e mineralógicas das argilas. Entre as principais

destacam-se: a plasticidade, a granulometria e a composição mineralógica.

A plasticidade das argilas é uma das propriedades mais importantes,

influenciando diretamente no comportamento dos produtos. Conforme Santos

(1989), define-se plasticidade como o resultado da força de atração das partículas

dos argilominerais e as anisométricas lamelares, sendo estas lubrificadas pela ação

da água.

Conforme Grim (1968), pode-se admitir que a plasticidade seja desenvolvida

quando uma argila tem água suficiente para cobrir toda superfície acessível dos

argilominerais com uma película de água rígida, isto é, mas um pouco de líquido que

age como meio lubrificante, facilitando o deslizamento das placas umas sobre as

outras quando uma tensão tangencial for aplicada. Essas duas águas expressas

percentualmente em relação à massa da argila seca são denominadas de limite de

plasticidade de Attenberg.

Todavia, a plasticidade das argilas depende, também, de fatores da própria

matéria prima, tais como composição mineralógica, dimensões e formato das

partículas, e da presença de outros minerais além dos argilominerais, por exemplo, o

quartzo, e até mesmo de impurezas como matéria orgânica. As argilas muito



29

plásticas não devem ser utilizadas na fabricação de produtos cerâmicos, pois requer

muita água, o que permite que os produtos possam ser satisfatoriamente moldados

em função do excesso de umidade. (LUCENA, 2007).

Sobre a plasticidade, Morais (2006) argumenta que as faixas de variação da

água na plasticidade dos grupos de argilominerais são:

a) Caulinita de 8,9 a 56,3%;

b) Ilita de 17,0 a 38,5% e;

c) Montmorilonita de 82,9 a 250,0%.

Segundo Santos (2009), os fatores que influenciam a plasticidade das

argilas são:

- Mineralógicos: são os minerais argilosos a primeira causa da plasticidade

das argilas. Em argilas do mesmo tipo, quanto maior o teor de minerais argilosos,

maior será a plasticidade. De acordo com a plasticidade relativa, as argilas podem

ordenar-se da seguinte forma: bentonita, Ball-clay, fire-clay e caulim;

- Granulométricos: o aumento do percentual de partículas finas corresponde

a um aumento de plasticidade. Quanto maior a superfície especifica, maior é a

quantidade de água que se pode fixar numa superfície.

- Carga Elétrica dos Cristais: a carga elétrica global negativa que os

minerais argilicos possuem, para quase todos os pH’s com a qual está relacionada a

sua capacidade de troca de cátions e o seu potencial eletrocinético. As partículas de

argila que fazem parte de uma massa plástica estão em posição de equilíbrio entre

forças repulsivas devidas as suas cargas elétricas negativas, balanceadas por forças

atrativas com uma componente de Van Der Waals e outra de tensão superficial

devida à água.



30

- Natureza dos Cátions de troca e estado de defloculação da argila: uma

argila em que Na+ é o cátion de troca, requer muito menos água para fluir do que

uma argila em que o Ca2+ ou Mg2+ são cátions de troca. Na argila-Ca as partículas

estão fortemente aglomeradas (floculação ou coagulação) e o empacotamento delas

é desordenado formando-se estruturas abertas com espaços preenchidos por água.

Tal sistema implicar uma tensão de cedência elevada requerendo mais água para

fluir. Pelo contrário, na argila-Na a aglomeração das partículas é fraca.

Consequentemente, a argila-Na requer menos água e menos tensão aplicada pra

fluir.

Outra propriedade que exerce forte influência sobre os produtos cerâmicos é

a granulometria. Para Morais (2006), a granulometria das argilas tem íntima relação

com a resistência mecânica dos blocos cerâmicos no estado seco. É uma das

características mais importantes dos minerais argilosos e interfere em muitas outras

propriedades, tais como a plasticidade e a permeabilidade, que são dependentes

além da dimensão das partículas, de sua distribuição granulométrica e forma.

É sabido que as argilas são formadas por materiais plásticos e não plásticos.

Os materiais não plásticos que compõem as argilas são representados pelas micas,

areias, óxido de ferro e outros, atuando como agente desplastificante nas

composições, visto que reduzem a plasticidade destas quando misturados com os

materiais argilosos (PRACIDELLI, 1997). Geralmente a faixa granulométrica desses

elementos é superior a 2µm. As argilas plásticas (denominadas industrialmente por

“argilas gordas”) apresentam granulometria muito fina. Como consequência, o

processamento de uma composição contendo excessivamente esse tipo de argila

torna-se complicado.



31

A influência da granulometria fina das argilas, não influência somente na

sua plasticidade, mas estendem-se para outras propriedades, tais como:

comportamento na secagem, retração de secagem, empenamento e resistência à

flexão (LUCENA, 2007).

Ainda no que se refere à interferência da granulometria nas propriedades

das argilas, Pracidelli (1997) argumenta que as argilas de granulometria muito fina

apresentam boa plasticidade, mas precisam de uma considerável quantidade de

água para desenvolver completamente essa propriedade, têm alta resistência

mecânica a seco e após a queima. Todavia argilas com faixas granulométricas

pequenas possuem alto grau de compactação, portanto os canais existentes entre

as partículas são reduzidos, dificultando a eliminação de água durante o processo

de secagem. Com isso, ocorre o aumento do gradiente de umidade no interior do

produto, provocando fortes retrações diferenciais e deformações, aumentando as

perdas no processo de fabricação.

Os desplastificantes, por sua vez, reduzem o grau de compactação da

massa, com diminuição da plasticidade das argilas. De acordo com Pracidelli (1997),

sua introdução nas composições argilosas reduz as contrações sofridas pela massa,

tanto nos processos de secagem como de queima. Para que possam agir com

eficácia sobre as características das argilas, devem apresentar granulometria acima

de 60µm e ser usados em quantidades moderadas.

O conhecimento sobre a granulometria nas argilas, especificamente nas

argilas para cerâmica vermelha, é de extrema importância para obter-se um

diagnóstico sobre as possíveis propriedades dos produtos e consequentemente os

defeitos que estes possam ser acometidos durante o processo de fabricação.



32

Destaca-se ainda que esta propriedade seja responsável por provocar modificações

na estrutura dos produtos, principalmente quando as partículas não são uniformes.

Outra propriedade que influi no comportamento dos materiais cerâmicos é a

composição mineralógica das argilas. De acordo com Nascimento (2007) e Santos

(2009), os principais componentes mineralógicos encontrados nas argilas e suas

principais funções na estrutura, são as seguintes:

I. Caulinita (Al2Si2O5(OH)4): é a forma mais pura de argilominerais, sendo

encontrada, geralmente, misturada com grãos de areia, óxidos de ferro e

outros elementos; tem amplo predomínio no caulim, argila muito plástica.

II. Sílica livre (SO2/areia): diminui a retração e facilita a secagem, além de

diminuir a resistência mecânica. Em pequenas quantidades, diminui a cor

avermelhadas das argilas e sua retração (diminuição do volume) durante a

secagem e a queima.

III. Óxido de Ferro (Fe2O3): é responsável pela cor avermelhada dos produtos

cerâmicos e diminui a plasticidade. Além disso, reduz a refratariedade das

argilas;

IV. Alumina (Al2O3): dependendo do tipo, aumenta ou diminui o ponto de fusão da

argila, aparece com teores de 10 a 40%. Além disso, faz com que a argila

suporte temperaturas mais elevadas sem deformar-se.

V. Sais Solúveis: em teores elevados causam manchas (eflorescências) antes e

depois da queima;

VI. Matéria Orgânica: normalmente de origem vegetal. Em excesso causa, trincas

na secagem e na queima, devido à retração. E provoca pontos pretos na

superfície do produto.



33

VII. Silicatos e Fosfatos: são fundentes benéficos quando em pequenas

proporções, porém, em maiores quantidades podem acarretar quebra das

peças. Os feldspatos (silicatos hidratados de alumínio) sódicos, potássicos

ou cálcicos diminuem a plasticidade, aumentam a resistência e

impermeabilizam o produto;

VIII. Água: de constituição: (Absorvida ou de inchamento, faz parte da estrutura

das moléculas); de plasticidade (adere às superfícies das partículas

coloidais); de capilaridade (preenche os poros vazios);

IX. Álcalis: baixam o ponto de fusão e dão porosidade, facilitando a secagem e o

cozimento, o teor de álcalis é da ordem de 10%;

X. Cálcio: age como fundente e clareia a cerâmica.

2.2. Cerâmica Vermelha

A palavra cerâmica, originária do grego “Kerameikos”, que quer dizer “feito de

terra”, “coisa queimada”. Tem, modernamente, um sentido amplo que abrange

desde a arte de fabricar objetos de barro cozido até a matéria prima, o artefato ou a

fábrica de tais produtos. (BACCELLI JÚNIOR., 2010).

De uma forma geral, o termo “cerâmica” é empregado aos produtos

fabricados a partir da mistura de matérias primas minerais, fabricados pelos

processos de extrusão ou compactação e obtendo resistência após a sinterização.

Entre os subsetores da indústria ceramista, destaca-se a cerâmica vermelha,

englobando uma variedade de produtos, tais como tijolos, telhas, lajotas e tubos.

De acordo com o IBGE (2008), a cerâmica vermelha é responsável, por 4,8%

do faturamento da indústria da Construção Civil. O faturamento anual desse setor no

Brasil é de 18 bilhões de reais, gerando 293 mil empregos diretos e 900 mil



34

indiretos. Na tabela 1, encontram-se os dados da produção dos produtos de

cerâmica vermelha.

Tabela 1 – Dados da fabricação dos produtos de cerâmica vermelha.

Nº de empresas

Aproximado

% Aproximado por

Área

Pro./Mês (Nº de

Peças)

Cons. Ton/Mês

(Matéria Prima)

Blocos/ Tijolos 4346 63% 4.000.000.000 7.800.000

Telhas 2547 36% 1.300.000.000 2.500.000

Tubos 10 0,1% 325,5 Km -

Fonte: IBGE, 2008.

As cerâmicas vermelhas no Brasil são responsáveis por abastecer o setor de

base da Construção Civil. Dados da Anicer (2010) apontam para um total de 6.903

empresas em todo território. Esse segmento industrial é responsável pela maior

porcentagem da arrecadação do setor. Na tabela 2, tem-se a classificação dos

segmentos cerâmicos de acordo com a arrecadação no ano 2000.

Tabela 2 – Segmentos cerâmicos e suas respectivas produções

Segmento Valor da Produção

(1.000 US$/ Ano)

Cerâmica estrutural (vermelha) 2.500.000

Revestimentos (pisos e azulejos) 1.700.000

Matérias primas naturais 750.000

Refratários 380.000

Cerâmica técnica, especiais, outras 300.000

Sanitários 200.000

Louça de mesa e adorno 148.000

Fritas, vidrados e corantes 140.000

Matérias primas sintéticas 70.000

Cerâmica elétrica 60.000

Equipamentos para cerâmica 25.000

Abrasivos 20.000

Fonte: Bustamante e Bressiani (2000).



35

Mesmo apresentando este aparente panorama favorável, a indústria de

cerâmica vermelha, em geral, apresenta vários problemas associados a uma

tecnologia antiga, desenvolvida na década de 1950 e 1960, além de uma grande

instabilidade econômica e falta de gerenciamento. Tais fatores caracterizam a

indústria de cerâmica estrutural pela elevada produção e baixa produtividade, baixo

valor agregado, alto índice de produtos não conformes, pouco controle ambiental e

emprego de mão de obra com baixíssimo nível de qualificação. (ANDRADE, 2009).

A indústria de cerâmica vermelha começou a sofrer transformações a partir

dos anos 90 com a iniciação do Programa de Qualidade da Construção Habitacional

– QUALIHAB, onde seu principal objetivo foi a certificação das empresas, produtos e

serviços no setor. A partir desse novo momento, essas indústrias começaram a

buscar melhorias para os produtos, organização da planta de produção das

empresas e aperfeiçoamento dos funcionários.

A região Nordeste, possui no seu território pólos produtores de cerâmica

vermelha, encontrados basicamente em cada Estado, tendo expressão na indústria

nacional, principalmente no nível de produção. Como atualmente essa região tem

sido alvo de um avanço do setor imobiliário, o setor da Construção Civil acaba sendo

o mais afetado beneficamente por essa realidade. Isso não é diferente para indústria

de cerâmica vermelha, que é diretamente impulsionada pela demanda da

Construção Civil.

Entre os Estados do Nordeste o Rio Grande Norte possui no seu território

pólos produtores de cerâmica vermelha, tendo como destaque, a qualidade da

matéria prima. A produção supre a necessidade do mercado local, chegando a

ultrapassar o território para abastecer às demais regiões circunvizinhas.



36

De acordo com Carvalho (2001), no ano de 2001 existiam no Estado do Rio

Grande do Norte cerca de 206 empresas existentes no RN, das quais 159 em plena

atividade. Entre as cerâmicas paradas; 12 estão em processo de

implantação/reimplantação, 14 estão improdutivas e 21 desativadas.

Essas empresas ceramistas para Baccelli Júnior (2010), estão distribuídas em

oito regiões, das quais seis localizam-se em bacias de grandes rios (Ceará-Mirim,

Potengi, Trairi/Jacu, Curimataú, Baixo Açu, Seridó), além das empresas da chapada

do Apodi e da região do extremo oeste p\otiguar, de cujos vales são extraídos as

matérias-primas para fabricação dos produtos.

Na figura 2, têm-se o mapa do Estado do Rio Grande do Norte com suas

principais bacias e, consequentemente, os pólos de produção ceramista.

Figura 2 – Zonas de Produção de Cerâmica Vermelha do RN (Adaptado) (Fonte:

CARVALHO, 2001).

A distribuição das indústrias cerâmicas do Rio Grande do Norte em atividade

pelas bacias dos rios encontra-se representada na tabela 3. Todavia uma das



37

principais razões para localização focada das cerâmicas em pequenas regiões é

uma suposta semelhança mineralógica da matéria prima. Estrategicamente quando

é encontrada uma jazida com qualidade numa região, outros empresários tendem a

se instalarem nessa região.

Tabela 3 – Distribuição de Cerâmicas do Rio Grande do Norte por Bacias (adaptada)

Regiões Indústrias em Atividade

Bacia do Rio Ceará Mirim 01

Bacia do Potengi 14

Bacia do Trairi/Jacu 13

Bacia do Curimatau 01

Baixo Açu 36

Bacia do Seridó 79

Chapada do Apodi 10

Oeste Potiguar 05

Fonte: Carvalho, 2001.

Entre as quatro mesorregiões que compõem o Estado do Rio Grande do

Norte, encontra-se a Região Agreste. Essa região é composta por vinte e dois

municípios, tendo como principais fontes econômicas: a agricultura, a pecuária,

atividades artesanais e a produção de cerâmica vermelha. Sobre os produtos de

cerâmica vermelha produzidos na região, destacam-se: os tijolos (maciços e

furados) e as telhas. Entre os municípios da região Agreste, merecem destaque por

possuírem indústrias de cerâmica vermelha abastecendo o mercado da construção

civil local: Nova Cruz, Vera Cruz, Ielmo Marinho e São Paulo do Potengi.

No agreste potiguar, a grande maioria das indústrias cerâmicas possui

atrasos tecnológicos na produção, fato não muito diferente das demais regiões

produtoras do Rio Grande do Norte. Um dos mais graves problemas encontrados é a



38

ausência maciça de profissionais qualificados, para que, diante de um problema,

encontre uma solução mais eficiente e economicamente acertada, deixando essa

função a cargo de profissionais do convívio da própria empresa.

2.2.1. Principais Produtos da Cerâmica Vermelha

A cerâmica vermelha, segundo Santos e Silva (1995), abrange a atividade de

produção de produtos, como: tijolos maciços, blocos cerâmicos, telhas, lajotas,

tubos, componentes de lajes (tavelas), etc., que podem ser obtidos a partir da

moldagem, secagem e queima da argila. A cor avermelhada que apresentam, após

a queima, faz com que sejam chamados de cerâmica vermelha. Contudo, os

produtos da cerâmica vermelha com maior produção nacional são os blocos (tijolos)

e as telhas.

Segundo Lucena (2007), os blocos cerâmicos podem ser de dois tipos: a)

bloco de vedação, os quais são destinados à execução de paredes e vedações,

suportando o peso próprio e pequenas cargas, geralmente com furos orientados na

horizontal, mas já com tendência atual para furos na vertical, (ABNT, NBR 15270-1)

e b) Bloco estrutural ou auto-portante, os quais além de exercerem a função de

vedação, também são destinados à execução de paredes que constituirão a

estrutura resistente da edificação, em substituição a pilares e vigas de concreto

armado. Estes blocos têm a orientação de furos na vertical (ABNT, NBR 15270-2).

Na figura 3, têm-se exemplos de blocos cerâmicos produzidos no Estado do Rio

Grande do Norte.



39

Figura 3 – Blocos produzidos no Rio Grande do Norte (Carvalho, 2001).

As telhas, por sua vez, são divididas nos seguintes tipos: telha de capa e

canal; b) telha colonial; c) telha paulista; d) telha capa e canal plan; e) telha francesa

ou marselhesa; f) telha romana; g) termoplan; h) telha portuguesa e dentre outras

(LUCENA, 2007). Na figura 4, encontram-se alguns tipos de telhas de cerâmica

vermelha.

Figura 4 - Tipos de telhas cerâmicas (Gibertoni, 2001).



40

Os produtos cerâmicos apresentam características indispensáveis para o

mercado da Construção Civil. Como sintetizou Baccelli Júnior (2010), as principais

vantagens desses produtos em relação ao seu uso no mercado da Construção Civil

são: durabilidade; elevada resistência mecânica; estrutura leve, resultando em

menor custo para as fundações, possuem boas características de isolamento

térmico e acústico, são resistentes ao fogo; são economicamente mais atrativas

devido ao seu baixo custo; exige pequena ou nenhuma manutenção; não oferecem

dificuldades para treinar mão de obra para sua utilização. Outra vantagem na

produção de produtos da cerâmica vermelha é a abundância da matéria prima

encontrada em todo território nacional.

A nível geral, esses produtos apresentam frequentemente os seguintes

defeitos: trincas, quebras, superfícies irregulares, deformações e desuniformidade

de cor. Na produção ceramista, peças cometidas com tais defeitos são descartadas

sumariamente ou separadas para reclassificação e possível uso em outros produtos.

2.2.2. Processo Produtivo

O processo produtivo para obter os produtos da cerâmica vermelha (tijolos,

telhas e lajotas) passa por etapas específicas de produção, podendo apresentar

variações de acordo com o maquinário empregado.

Conforme Carvalho (2001), o processo produtivo na indústria de cerâmica

vermelha é dividido em cinco fases bem definidas: extração da matéria prima,

estocagem, extrusão, secagem e queima. O organograma do processo produtivo de

produtos cerâmicos está sintetizado na figura 5.



41

Figura 5 – Fluxograma do processo produtivo da cerâmica vermelha.

Fonte: Adaptado de ABCERAM (2011).

Nas etapas de produção, o estudo preparatório da matéria prima,

especificamente sobre a jazida que será utilizada, é de fundamental importância

para o estudo sobre a qualidade das peças, estimativa de produção e adequações a

massa padrão do produto, quando houver necessidade. A estimativa de consumo de

matéria prima e o raio de alcance de envio da produção são imprescindíveis para o

desenvolvimento de uma indústria de cerâmica vermelha. Para Bustamante (2011),

o uso de matéria prima por ano é estimado em 60 milhões de toneladas, com



42

reflexos nas vias de transportes, e no meio ambiente de lavra de argila. O raio médio

de ação quanto ao envio dos produtos está em torno de 250 km, a partir do qual o

transporte é inviabilizado. Para telhas, o alcance é maior, podendo estar próximo de

500 km, havendo casos de 700 km para telhas especiais.

A indústria de cerâmica vermelha utiliza uma grande quantidade de matéria

prima, geralmente, são retiradas de jazidas localizadas em várzeas, rios, lagoas,

açudes ou encostas de morros.

De acordo com Carvalho (2001), a lavra das argilas é feita como atividade

informal através de retroescavadeiras, tratores de esteira, tratores de pneu com

buldozer, escavadeiras ponklan, etc. Em todos os casos a mina é a céu aberto, com

as cavas apresentando formatos irregulares, de diversas profundidades. Não há um

planejamento da lavra. Como não se conhece a espessura da camada, nem a sua

variação composicional, o processo é todo improvisado. Não há a preocupação

ambiental de recuperar a área lavrada, embora esta atividade necessite de

planejamento e acompanhamento feito por profissionais qualificados.

As argilas são estocadas a céu aberto, uma atividade comum nessa atividade

econômica. Para Nascimento (2007), essa etapa possui como objetivo, aliviar as

tensões nos blocos de argila, melhorar a plasticidade e trabalhabilidade, lixiviar os

sais solúveis e homogeneizar a distribuição da umidade.

Conforme Santos e Silva (1995), é aconselhável que a indústria disponha de

um depósito de matéria prima descoberto, onde as argilas ficarão “descansando” por

um período variável antes de entrar na linha de produção. A argila, depositada neste

local, sofre ação dos agentes climáticos. Com isso, o material desenvolve

completamente suas propriedades plásticas, ocorre a fermentação e oxidação da

matéria orgânica e, em consequência, o processo de moldagem por extrusão fica



43

facilitado, evitando principalmente dois inconvenientes: o inchamento das peças logo

após a moldagem, com a ocorrência de deformações, trincas e ruptura das peças no

processo de secagem, e o desenvolvimento de gases no estágio de cozimento, com

o aparecimento desses mesmos defeitos.

As demais etapas do processo produtivo da indústria de cerâmica vermelha

são os seguintes: mistura das matérias primas, extrusão das argilas, secagem dos

produtos e queima.

2.2.2.1. Mistura das Matérias Primas

A homogeneização da matéria prima é uma etapa decisiva para garantir as

propriedades desejadas dos produtos e o melhor funcionamento do maquinário.

Quando é percebida a necessidade de se misturar duas ou mais argilas para obter a

massa cerâmica desejada, o primeiro passo nessa etapa é separar o material,

formando pequenos montes, onde são misturados utilizando, geralmente, máquinas

pesadas. Em seguida, a mistura é levada para o caixão alimentador, onde são

dosadas e levadas para passar pelos desintegradores. Nestes os blocos de argilas

que não foram cominuídos no processo anterior no pátio, são desintegrados e as

pedras que ainda permanecem na mistura, são retiradas através da ação de

centrifugação do aparelho.

Conforme Carvalho (2001), nessa fase do processo, o teor de umidade pode

ser muito variável, de 16% a 25%. Caso esse índice seja muito elevado, alguns

equipamentos perdem eficiência, como é o caso do desintegrador, que não

desistegrará os blocos de argilas, só os amassará. A mistura desagregada é

transportada para o misturador, onde recebe, quando necessário, a adição de água,

sendo então homogeneizada.



44

Após a matéria prima passar pelo misturador, esta passa pelo laminador, que

tem como finalidade completar a mistura, e é responsável por um adensamento,

eliminando bolhas de ar ou aglomerados remanescentes, antes de ser levada às

extrusoras. Em alguns casos as extrusoras podem ser um laminador acoplado na

entrada do equipamento. (BACCELLI JÚNIOR, 2010).

As figuras 6 e 7 ilustram exemplos de um misturador e um laminador,

respectivamente, na produção de blocos cerâmicos.

Figura 6 – Misturador. (Fonte: Cerâmica Icargel)

Figura 7 – Laminador (Fonte: Tijolos cerâmicos)



45

Conforme Santos e Silva (1995), uma mistura mal executada e sem a massa

passar pelo laminador seguramente traz inconvenientes, tais como:

− Dificuldade na operação da extrusora (maromba);

− Moldagem de peças defeituosas, com superfície irregular;

− Desalinhamento geométrico (empenamento), trincas e quebras de

peças no processo de secagem;

− Variações na retração de secagem e de cozimento, com produção de

peças de dimensões diferentes.

2.2.2.2. Conformação das Argilas

O processo de conformação da argila para obtenção dos produtos,

especificamente de cerâmica vermelha, pode ser realizado através das técnicas de

extrusão e compactação (prensagem). A maioria dos produtos da cerâmica

vermelha são confeccionados por extrusão, mas existem casos que devido a forma

da peça, a economia de produção e as características da matéria prima, opta-se

pelo processo de prensagem. Porém, as peças cerâmicas podem ser produzidas

utilizando ambas as técnicas, como exemplo, os tijolos maciços e as telhas que

podem ser fabricados por extrusão e pela técnica de compactação. A compactação

consiste na utilização de presas automáticas, semiautomáticas e manuais para

prensagem do material. Em alguns casos, especificamente nas olarias, onde não

existem técnicas industriais básicas de produção, são usados para o processo de

prensagem das argilas, um molde de madeira e a força para compactação é

realizada pelos próprios funcionários com os pés.

Já o processo de extrusão das argilas, consiste em dá forma aos produtos

cerâmicos através da passagem da mistura plástica pela abertura da boquilha da

extrusora (PASCHOAL, 2003). Nessa etapa do processo, é necessário que exista



46

alta pressão dentro do equipamento, proporcionando a criação de vácuo. A coluna

do material ao sair da extrusora, ou maromba, é cortada nas dimensões adequadas

para cada produto. Para tanto, a massa cerâmica deve possuir plasticidade

suficiente para ser moldada.

Na figura 8, encontram-se o processo de extrusão de tijolos do tipo oito furos

e a marcação com o carimbo da empresa nos produtos cerâmicos, respectivamente.

Figura 8 – extrusão de tijolos (Fonte: Baccelli Júnior, 2010)

Figura 9 - carimbagem em massa plástica de tijolos antes do corte.

(Fonte: Baccelli Júnior, 2010)



47

Os defeitos encontrados normalmente nessa etapa são os seguintes:

empenamentos, trincas causadas por falhas no maquinário, falhas no corte dos

produtos e defeitos na estrutura da massa plástica por cominuição e

homogeneização com problemas.

2.2.2.3. Secagem dos produtos:

A secagem dos produtos cerâmicos é importante, pois esse procedimento

pode garantir as propriedades desejadas ou causar graves problemas, como por

exemplo, as trincas.

Para Baccelli Júnior (2010), a secagem começa logo depois da conformação

e do corte das peças permitindo a eliminação da água utilizada na fabricação das

peças, pois a água está distribuída quase que homogeneamente entre as partículas

de argila da peça cerâmica. A água precisa ser retirada homogeneamente, já que

sua saída faz com que as partículas se aproximem, diminuindo o tamanho da peça,

produzindo retração linear em todas as suas dimensões. No caso de não haver uma

eliminação homogênea da água, poderá acarretar trincas ou a quebra da peça. A

umidade de extrusão dos produtos cerâmicos normalmente oscila entre 20 e 30% e,

após a secagem, esta umidade residual deve estar abaixo de 5%.

O percentual de umidade presente no produto pode acarretar em defeitos na

queima, por isso o processo de secagem é crucial na fabricação de cerâmica

vermelha. Para Santos e Silva (1995), o ideal é levar o produto a 1% ou menos de

umidade. Peças com umidade acima de 3% fazem com que a operação seguinte de

sinterização tenha que ser executada com extremo cuidado, principalmente no

estágio inicial (aquecimento), para evitar lascamentos, quebras e deformações das

peças.



48

A secagem pode ser natural ou forçada. No primeiro caso, as peças são

colocadas nos pátios das indústrias ceramistas ao ar livre ou organizadas dentro de

galpões (NASCIMENTO, 2007). O processo acontece utilizando a luz solar e o

vento, todavia a secagem natural é susceptível as interferências naturais, tais como:

velocidade do vento, umidade e calor excessivo.

Por outro lado, na secagem forçada utilizam-se, geralmente, para realizar

essa operação, secadores do tipo intermitentes ou contínuos. Os dois secadores são

câmaras fechadas e o que difere um do outro é que nos secadores intermitentes as

peças são colocadas de forma a secarem todas ao mesmo tempo; enquanto no

secador contínuo, vagões ou carrinhos carregados de peças atravessam

continuamente um túnel, estando estas secas ao final do mesmo (NASCIMENTO,

2007). De uma forma geral, a operação consiste em insuflar ar quente nos

secadores, provenientes do forno ou exclusivamente utilizado para o secador.

Na figura 9, tem-se a secagem natural de telhas, através da radiação direta

da luz solar. Na figura 10 encontra-se a secagem natural de tijolos dentro de

galpões.

Figura 9 – Secagem natural de telhas ao ar livre (Fonte: Baccelli Júnior, 2010).



49

Figura 10 – Secagem de tijolos dentro de galpões (Fonte: Sani do Brasil).

Ainda existe outro tipo de secador artificial, conhecido como secador

espanhol, em que o ar quente é desviado da chaminé e forçado a sair em

respiradouros no piso de um galpão, sobre o qual estão dispostas as peças,

organizadas em pilhas. Ventiladores colocados acima das peças forçam o ar quente

para baixo, deixando-o mais tempo em contato com as peças (BACCELI JÚNIOR,

2010). Na figura 11, tem-se um secador artificial utilizado para secagem de tijolos.

Figura 11 – Secador artificial de tijolos. (Fonte: Cerâmica Icargel).



50

2.2.2.4. Queima dos produtos:

Pode-se descrever a sinterização como um processo no qual, pós cristalinos

ou não, compactados ou não, são tratados termicamente, em uma temperatura

abaixo de sua temperatura de fusão (sinterização por fase sólida), envolvendo uma

mudança na microestrutura desse material, por meio de um ou mais mecanismos de

transporte, que podem ser concorrentes ou consecutivos, para se obter um único

sólido coerente (FLORIO, 1998).

A sinterização é a última etapa do processo de fabricação dos produtos de

cerâmica. Nesse processo os produtos sofrem reações e transformações químicas e

físicas nas estruturas. As propriedades mecânicas requeridas como, por exemplo,

resistência mecânica, cor e dimensões adequadas são efetivamente adquiridas

nessa etapa. Por outro lado, os defeitos não identificados nas etapas anteriores,

aparecem definitivamente nessa etapa. Os principais defeitos que aparecem após a

sinterização são as trincas, coração negro, vazios e outras anomalias.

A queima é de extrema importância para os materiais, pois sua execução

influência nas propriedades dos materiais cerâmicos. Para SILVA (1998), o seu

estudo consiste em relacionar o aspecto estrutural da peça sinterizada (porosidade

residual, fases presentes, tamanho médio de grão e distribuição de tamanho de

grão, homogeneidade estrutural, etc.) às características dos pós usados (tamanho

médio e distribuição de tamanho de partículas), considerando também as condições

de sinterização, tais como temperatura, tempo e atmosfera de sinterização.

Conforme Reed (1995), o processo de queima ocorre em três estágios: (i)

pré-sinterização, a qual inclui perda orgânica e eliminação dos gases de

decomposição e oxidação do material; (ii) sinterização; e (iii) resfriamento.



51

De acordo com Lucena (2007), a queima dos produtos cerâmicos é dividida

em:

I. Desidratação – (entre 150°C e 600°C): onde há uma complementação da

secagem;

II. Oxidação (entre 600°C e 950°C): acontece a queima da matéria orgânica e

eliminação do carvão;

III. Vitrificação (entre 950°C e 1200°C): a sílica se funde, formando pequenas

quantidades de vidro que aglutina os demais elementos, fechando os poros.

As principais transformações químicas e físicas que ocorrem na estrutura da

peça cerâmica no processo de sinterização começam com a liberação da água. Isso

acontece até 300°C. Entre os 400°C e 650ºC dá-se a decomposição das argilas,

com a liberação da água de constituição. (LUCENA, 2007)

Ainda conforme Lucena (2007), em torno de 570°C acontece à transformação

do quartzo na forma cristalina de α para β, acompanhada de significativa expansão.

Por volta de 600ºC, a argila começa a dissociar os carbonatos, quando estes

existem. Acima de 700°C, as reações químicas da sílica e da alumina com os

elementos fundentes começam a acontecer. Nesta etapa acontece a formação de

complexos sílico-aluminatos, que são responsáveis pela dureza, pela resistência

física e química e pela estabilidade da peça. Por volta de 800°C tem-se,

normalmente a máxima dilatação. A esta temperatura, pode-se estabelecer um

patamar de queima, mais ou menos amplo, que engloba um intervalo de

temperaturas até 900°C/950°C, quando inicia a retração de sinterização e, portanto,

as transformações mineralógicas.

De acordo com Santos (2001), depois de atingida a temperatura máxima, que

para a cerâmica estrutural pode chegar a 1000°C, o material começa a se retrair e a



52

ceder calor ao ambiente do forno, o que ocorre de maneira inversa ao pré-

aquecimento e à fase inicial da queima. Podem-se obter, efetivamente, parâmetros

úteis, para se evitar contrações diferenciais, fissuras e micro fissuras.

Os principais fatores que influenciam o processo de queima são: velocidade

de queima, tempo de queima, a energia fornecida e a eficiência do combustível.

Estes parâmetros, portanto, devem ser observados para que sejam alcançadas as

melhores condições no processo.

Entre estes, tem-se a velocidade de queima, que influi diretamente na

qualidade do produto. Segundo Santos (2009), se a queima é lenta, o produto final

possui maior qualidade, mas há excessivo gasto de combustível. A queima rápida é

mais econômica, mas dá origem a um produto final de qualidade inferior.

A queima dos produtos cerâmicos é feita em três tipos de fornos, os quais são

basicamente uma construção de alvenaria ou metálica, onde é possível elevar a

altas temperaturas a carga utilizada. Os fornos utilizados nessa operação são os

seguintes: fornos intermitentes, fornos semicontínuos e fornos contínuos.

As definições de cada tipo de forno, de acordo com Sattler (2012):

a) Fornos Intermitentes: é o tipo mais antigo e utilizado de fornos para

produção ceramista. É os mais simples, devendo ser cozido um lote de

cada vez. Estes apresentam muitos inconvenientes, como o elevado

consumo de combustível e uso de mão-de-obra, e o desgaste da

estrutura, devido às variações sucessivas de calor e frio. Apresentam,

porém, vantagens como o baixo custo de instalação e a facilidade de

execução.

b) Fornos Semicontínuos: os fornos semicontínuos mais utilizados são do

tipo Hoffmann. Este, normalmente, é dividido em compartimentos,



53

denominados poços ou câmaras. A queima se dá poço a poço. Isto é,

enquanto um poço está queimando, os posteriores estão na fase de

aquecimento, aproveitando o calor da queima, e os anteriores estão

resfriando, com o uso de ar ambiente.

c) Fornos Contínuos: nos fornos desse tipo os ciclos de aquecimento,

queima e resfriamento ocorrem de forma contínua, sem interrupção

para descarga ou carregamento das peças. Assim, enquanto uma

vagoneta com um lote de peças está chegando ao final do ciclo, outra

vagoneta, com uma quantidade igual, está iniciando o ciclo, sem

descontinuidade do processo.

2.2.3. Especificações dos Fornos para Queima de Cerâmica Vermelha:

Para o processo de queima dos produtos de cerâmica vermelha no Estado do

Rio Grande do Norte, Baccelli Júnior (2010) sintetiza a utilização dos seguintes tipos

de fornos:

− Forno intermitente do tipo caipira: esse forno possui formato retangular, suas

dimensões variam entre 2 a 4 metros de largura e 4 a 10 metros de

comprimento e 2 a 2,5 metros de altura. É frequentemente utilizado pelas

cerâmicas para produção de telhas.

− Forno do tipo igreja: possui chama reversível, tendo a entrada para

abastecimento pela lateral. Recebeu essa denominação devido a sua

arquitetura, que possui o em formato que característico de uma igreja. É

usado geralmente para queima de tijolos.

− Forno do tipo intermitente tipo caeira: esse tipo de forno é considerado o

menos atraente economicamente, principalmente por possuírem um sistema



54

mais antigo de queima. Portando, os fornos caeiras são geralmente

encontrados nas indústrias cerâmicas mais antigas e ultrapassadas

tecnologicamente.

− Forno corujinha: faz parte do grupo dos fornos que possuem chama

reversível. O abastecimento de lenha é feito pela frente e por trás do forno,

sendo utilizados para queima de tijolos e telhas. Suas dimensões são

variadas.

− Forno intermitente do tipo abóboda: esse tipo de forno é um dos mais

conhecidos no Brasil. Faz parte do grupo de chama reversível e seu

abastecimento é feito por fornalhas simétricas. Geralmente são usados para

queima de tijolos e lajotas. Nesses fornos, os gases quentes sobem ao longo

das paredes interiores até a abóbada. Distribuem-se entre as peças,

atravessando-as em sentido descendente, para passar à galeria de gases

através dos orifícios da soleira, chamados de crivos, reunindo-se em um canal

que conduz à chaminé. O resultado desse processo proporciona uma boa

queima dos produtos. Quando construído na forma circular é conhecido como

forno abóboda. Mas quando são constituídos de duas seções retangulares

geminadas, sendo que o duto de gases passa pela parede comum dos dois

fornos, é conhecido como forno catarina. Na figura 12, encontra-se a

ilustração de um forno do tipo abóboda.



55

Figura 12 – Forno do Tipo Abóboda (Fonte: INT, 2005).

Além dos fornos já mencionados, também pode-se encontrar no Estado os

seguintes fornos:

- Forno contínuo do tipo hoffmann: Nesse tipo de forno o processo de queima é

realizado ininterruptamente. Enquanto um lote de peças está chegando ao final do

processo, outro, em quantidade semelhante, é colocado para iniciar o processo. Os

fornos Hoffmann são econômicos operacionalmente e adequados para grandes

produções, possuindo como desvantagem o custo elevado de implantação e

manutenção (BACCELLI JÚNIOR, 2010). Na figura 13 pode-se observar a lateral de

um forno Hoffmann.

Figura 13 – Lateral de um forno Hoffmann (Fonte: Freitas, 2007).



56

- Fornos contínuos do tipo túnel: É um túnel longo que tem na porção central a

câmara de queima. O material é introduzido sobre vagonetes móveis, passa por um

pré-aquecimento e sai na outra extremidade já na temperatura adequada. O

combustível usual é o óleo, mas o forno pode ser projetado para lenha, carvão, gás

e eletricidade, entre outros. O grande inconveniente do forno do tipo túnel é o seu

alto custo inicial e a necessidade de que sejam feitas adaptações na velocidade de

chama cada vez que se deseja mudar o material a ser cozido (DRUSZCZ, 2002).

Possuem dimensões que giram em torno de 80 a 100 metros de comprimento. A

entrada de um forno do tipo túnel encontra-se na figura 14.

Figura 14 – Saída de produtos do forno túnel (Fonte: Arquivo Pessoal)

- Forno Tipo plataforma: fazem parte dos fornos com queima contínua. As peças

são colocadas sobre uma plataforma e, através da tração mecânica, passam pelas

zonas quentes do forno até chegar à queima uniforme.



57

2.2.4. Combustíveis utilizados na indústria de cerâmica vermelha

A produção de cerâmica vermelha possui como aspecto indispensável para o

pleno sucesso do empreendimento industrial, a escolha adequada do combustível

que será utilizado na queima dos produtos. Segundo Shwob (2007), os custos dos

combustíveis em relação ao faturamento nas indústrias de cerâmica vermelha em

2005 variaram numa ampla faixa de 5 a 25%, dependendo do tipo de combustível

utilizado, dos equipamentos empregados e do valor agregado do produto final.

Os produtos cerâmicos, especificamente os de cerâmica vermelha, usam a

lenha como principal combustível para secagem artificial e na queima dos produtos.

Isso não é um fato isolado na cadeia da produção industrial, tendo em vista que

outros setores também utilizam esse material como fonte de energia térmica para

sinterizar seus produtos.

No Rio Grande do Norte, majoritariamente, o combustível utilizado na

indústria de cerâmica vermelha é a lenha, sendo que em algumas indústrias para

ajudar no processo usa-se, também, a casca e as palhas do côco, e podas de

árvores. Basicamente, em cada região do Estado utiliza-se a lenha do bioma

característico da região. Na região Litorânea, por exemplo, a lenha vem da mata

atlântica, já nas regiões do Seridó e Oeste Potiguar utiliza-se, geralmente, a

caatinga para esse fim.

O fornecimento de lenha depende de autorização do IBAMA. Como não

existem florestas artificiais plantadas com a finalidade de abastecer o setor, o

fornecimento fica na dependência de desmatamentos em áreas especificas feitos

para outras finalidades, como por exemplo, o desmatamento para fins agrícolas ou

de formação de pastagem. Como não há desmatamentos legalizados em quantidade



58

suficiente, boa parte da lenha consumida no setor é de procedência desconhecida.

(CARVALHO, 2001)

O uso dessa fonte energética para abastecer os fornos das cerâmicas

vermelhas vem causando desequilíbrios ambientais nas regiões, principalmente pelo

aumento do desmatamento que vem contribuindo para o processo de desertificação.

Sendo assim, tem-se buscado alternativas para substituição da lenha por outras

fontes de energia térmica. Estudos apontam como alternativa o uso de briquetes,

fabricados com a compactação de resíduos ligno-celulósicos, sendo também

utilizado serragens, bagaço de cana, casca de arroz e café, entre outros, como fonte

de calor para diminuir gradativamente a utilização da lenha. Outro exemplo que vem

trazendo interesse dos pesquisadores é a substituição da lenha nativa pela de

reflorestamento (cultivada em condições controladas e com fins determinados),

diminuindo o desmatamento e consequentemente a desertificação. A eficiência

energética da espécie e o custo são considerados nesse processo.

Existem várias alternativas de substituição da lenha por outros combustíveis,

diminuindo o uso de vegetais nas indústrias cerâmicas. Uma alternativa é o uso de

Gás-Natural (GNL), que mais tem levantado interesse por parte das empresas

cerâmicas, principalmente pelas vantagens de ser uma fonte de energia eficiente,

economicamente superior e limpa. Conforme Nascimento (2010), as principais

vantagens encontradas na utilização do Gás Natural (GNL) na queima dos produtos

da cerâmica vermelha são:

− Redução do consumo de lenha;

− Preservação de matas nativas com toda favorabilidade dos aspectos

ambientais envolvidos;

− Aumento da eficiência energética e da produtividade industrial;



59

− Melhoria da qualidade do processo e do produto industrial;

− Equilíbrio da matriz energética;

− Contribuição para o desenvolvimento estadual.

Outro fator importante para que essa técnica seja empregada com sucesso,

especificamente no Rio Grande do Norte, é o fato do Estado possuir no seu território

reservas desse combustível, o que favorece sua distribuição. A respeito das

reformas dos fornos já existentes para adaptá-los ao uso do GNL, não seria

empecilho, pois estudos mostram que esse processo é possível e viável

economicamente. Portanto, o uso do gás natural representa um ganho em termos

ambientais com a substituição da lenha resultante de desmatamentos, e menor

emissão de particulados na atmosfera; e um avanço em termos tecnológicos, devido

requerer maior controle do processo de queima e fornos de melhor desempenho;

além de proporcionar queima mais uniforme e não tóxica, o que contribui para o

aumento de produtividade da indústria. (GESICKI et all, 2002)

CAPÍTULO 3

MATERIAIS E METÓDOS

Materiais e Métodos


61

O presente capítulo está dividido em três tópicos, sendo o primeiro,

direcionado as matérias primas utilizadas no processo. No segundo, encontra-se o

procedimento experimental para produção das formulações de argila. E por último,

tem-se um tópico exclusivamente para explanação dos ensaios tecnológicos e de

caracterização. Na figura 15, tem-se o procedimento experimental do trabalho.

Figura 15 – Fluxograma do Procedimento Experimental

Argila 1 Argila 2

Matérias Primas

Destorroamento

Peneiramento

Caracterização da Matéria Prima: DRX, FRX, IP, MEV, MO, ATG, ADT e AG

Mistura/ Homogeneização

Compactação

Secagem (110°C)

Queima (850° 900° e 950°C)

Absorção de Água (AA%) Porosidade Aparente (PA%) Retração Linear (RL%)

Massa Especifica (MEA%) Tensão de Ruptura à Flexão (TRF)

Perda ao Fogo (PF%)



62

3.1. Materiais Primas

Para realização deste trabalho, foram utilizadas duas argilas provenientes do

município de Nova Cruz, localizado na região Agreste do Estado do Rio Grande do

Norte. O material foi retirado de duas jazidas, com aspectos ambientais diferentes

na mesma região. As argilas foram identificadas com a seguinte nomenclatura:

Argila 1 e Argila 2.

3.2. Procedimento Experimental das Formulações

Neste trabalho, em função das características intrínsecas das argilas

utilizadas, a produção das formulações foi baseada na possibilidade de usar-se

apenas uma argila para confecção dos produtos, visto que uma delas apresentou ID

igual a 24,05 (altamente plástica), ou na mistura de ambas (a outra apresentou ID

igual a 12,09, sendo considerada medianamente plástica) para obtenção do mesmo

objetivo.

Neste caso específico, como se trabalhou exclusivamente com essas duas

argilas e/ou mistura das mesmas, optou-se pelo procedimento experimental prático

para a montagem das formulações, produzindo-se quatro formulações de argilas,

conforme tabela 4.

Tabela 4 – Composição das formulações.

Nome da Formulação Composição

Formulação 1 – F1 100% Argila 1 + 0% Argila 2

Formulação 2 – F2 100% Argila 2 + 0% Argila 1

Formulação 3 – F3 66,66% Argila 1 + 33,33% Argila 2 (2:1)

Formulação 4 – F4 50% Argila 1 + 50% Argila 2 (1:1)



63

O procedimento para produzir as formulações segue o fluxograma

experimental da figura 15. As argilas após serem retiradas das jazidas, foram

colocadas para secagem artificial com o objetivo de retirar a umidade presente.

3.2.1. Destorroamento e Cominuição

O processo de destorroar as argilas foi realizado com o material (argilas)

seco, utilizando-se um almofariz e mão-de-gral. Nessa etapa, tem-se o cuidado de

retirar raízes, pedras e outros materiais não condizentes com o material de partida.

As argilas passaram por essa etapa de forma individual, mantendo-se o controle

para que não houvesse misturas indesejadas.

3.2.2. Peneiramento

O peneiramento das argilas foi feito em uma peneira com malha de 80 mesh,

correspondendo à peneira de nº 80 na ABNT (Associação Brasileira de Normas

Técnicas). As partículas do material, após o procedimento, giram em torno de

0,177mm. Após essa etapa, as argilas foram condicionadas em sacos plásticos para

a próxima etapa do processo: a mistura.

3.2.3. Mistura e Homogeneização

No caso das formulações com a combinação das argilas 1 e 2, a mistura entre

as argilas foi realizada utilizando um moinho de bolas do tipo excêntrico. Como se

objetivava uma mistura homogênea das matérias primas, optou-se em fazê-la a

seco. Após serem misturadas a seco, as formulações foram umedecidas com água

destilada, até atingirem a umidade de 10%, tendo como objetivo a busca por uma

consistência plástica para o processo de conformação. Em seguida as formulações,



64

já úmidas, foram colocadas em sacos plásticos pelo período de 24 horas para

homogeneização.

3.2.4. Conformação por Prensagem

O processo de conformação da massa cerâmica foi realizado através de

prensagem uniaxial com uma prensa hidráulica Marcon com capacidade para 15

toneladas, utilizando uma matriz metálica. A pressão de compactação usada no

processo foi de 25 MPa por 30 segundos.

Os corpos de prova produzidos no processo de compactação possuem as

seguintes dimensões: 60 mm de comprimento, 20 mm de largura e 2 mm de altura.

Foram produzidos sessenta corpos de prova por formulação, totalizando 240 corpos

de prova.

3.2.5. Secagem

Depois de compactados os corpos de prova foram colocados para secagem

numa estufa elétrica pelo período de 24 horas. A temperatura do processo de

secagem foi de 110ºC.

3.2.6. Queima

Para o processo de sinterização dos corpos de prova foi utilizado um forno

tipo mufla, modelo JUNG 0713. A taxa de aquecimento do forno foi determinada em

10°C/min. O patamar de queima ficou em 1 hora na temperatura máxima, com o

objetivo de garantir que todas as transformações ocorram de forma completa. Os

240 corpos de prova confeccionados, foram distribuídos para sinterização de acordo

com a tabela 5, sendo que para cada temperatura utilizou-se 20 CP’s de cada

formulação.



65

Tabela 5 – Quantidade de amostras distribuídas por queima.

Temperatura/

Formulação

850º C 900ºC 950ºC Total

F1 20 20 20 60

F2 20 20 20 60

F3 20 20 20 60

F4 20 20 20 60

Após a sinterização, os corpos de prova foram resfriados naturalmente até a

temperatura adequada para manuseio.

3.3. Ensaios

Os ensaios utilizados neste trabalho foram divididos em ensaios tecnológicos

e de caracterização da matéria prima. A caracterização das argilas utilizadas no

procedimento foi feita utilizando os seguintes ensaios: microscopia eletrônica de

varredura (MEV), microscopia óptica (MO), análise de difração de raios-X (DRX),

análise de fluorescência de raios-X (FRX), análise termogravimétrica (ATG), análise

térmica diferencial (ATD), análise granulométrica (AG) e índice de plasticidade (IP).

Os ensaios tecnológicos estabelecidos para esse trabalho foram: perda ao

fogo (PF%), absorção de água (AA%), porosidade aparente (PA%), retração linear

de queima (RTq%),massa especifica aparente (MEA%) e tensão de ruptura à flexão

(TRF). Os detalhes, especificações e métodos aplicados em casa análise estão

expostos nos tópicos a seguir:



66

3.3.1. Ensaios de Caracterização

Os ensaios de caracterização são instrumentos importantes para explicar

fenômenos que acontecem nas etapas de processamento e extrusão dos corpos de

prova. Através dessas técnicas também é possível verificar quais propriedades do

material deve ser mais explorada na confecção dos produtos.

3.3.1.1. Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)

As amostras utilizadas nesse trabalho foram analisadas em um microscópio

de varredura (MEV) de bancada, modelo TM-3000. Para esse ensaio as amostras

selecionadas pertencem aos grupos F1 em todas as temperaturas estudadas devido

as propriedades encontradas na argila 1. As outras amostras representam as

formulações sinterizadas na temperatura de 850ºC.

3.3.1.2. Microscopia Óptica (MO)

As amostras do trabalho foram analisadas usando um microcopio do tipo

Olympus Bx60M.

Os critérios utilizados para escolher as amostras para serem analisadas na

microscopia eletrônica de varredura (MEV), foram os mesmos na óptica (MO).

3.3.1.3. Difração de Raios X (DRX)

As amostras utilizadas nesse trabalho foram analisadas através do método do

pó, sendo às argilas e os corpos de prova cominuídos na peneira de nº 200

possuindo granulometria inferior a 0,074mm. Dessa forma, foi utilizado um

difratômetro de Raios-X do tipo (DRX -7000) da SHIMADZU com radiação de Cu-Kα,

tensão de 40KV, com corrente de 30mA com faixa de varredura (2θ) de 10° a 80°.



67

3.3.1.4. Fluorescência de Raios-X (FRX)

A espectroscopia de fluorescência de raios-X (FRX) é uma técnica analítica

não destrutiva usada para identificar e determinar as concentrações dos elementos

presentes nos sólidos, nos pós e nos líquidos. (LUCENA, 2007).

Segundo Figueiredo (2008), esta técnica é utilizada principalmente para

amostras sólidas, permitindo a determinação simultânea ou sequencial da

concentração de vários elementos, sem a necessidade de destruição da amostra, ou

seja, de modo instrumental, sem nenhum pré-tratamento químico. Para amostras

líquidas, pode-se recorrer a uma pré-concentração, empregando-se troca iônica,

precipitação e quelação.

A composição química das amostras das argilas é expressa em porcentagens

de óxidos. Para realização dessa análise foi utilizado um equipamento do tipo EDX-

720 da marca Shimadzu. A granulometria das amostras de matéria prima entregues

para análise química obtinham valores inferiores a 0,074mm (peneira ABNT 200°).

3.3.1.5. Análise Granulométrica (AG)

De acordo com Dutra (2007), a análise granulométrica (AG) é de importância

primordial para completa e precisa caracterização das matérias primas,

considerando que em materiais argilosos a granulometria influência no

processamento e nas propriedades finais do material.

Como a granulometria é responsável por muitas propriedades dos

argilominerais, a sua medida é de extrema importância para a caracterização destes

materiais, tais como: plasticidade da massa e textura, permeabilidade, resistência a

verde e a seco dos corpos cerâmicos, densidade, propriedades elétricas e térmicas

(SANTOS, 1989).



68

As análises granulométricas das matérias primas utilizadas neste trabalho

foram feitas por dois métodos distintos:

- O primeiro método utilizado para determinar a granulometria das argilas foi

de peneiramento e sedimentação prescrito pela norma NBR 7181/84, da ABNT;

- O outro método para determinação da AG utilizado nesse trabalho, foi

através da granulometria a laser. Para realização, as argilas foram previamente

peneiradas utilizando a peneira nº 80 da ABNT (abertura de 0,177mm). O ensaio foi

realizado em um granulômetro a laser do tipo Cilas 920L.

3.3.1.6. Análise Termogravimétrica (ATG)

As análises termogravimétricas das argilas 1 e 2 foram realizadas em um

analisador termodiferencial do tipo Q600 da marca TA Instruments. As amostras

ensaiadas possuem granulometria inferior a 200 mesh (ABNT n° 200 com

0,074mm). O fluxo de ar sintético utilizado no ensaio foi de 100 ml/min. A taxa de

aquecimento foi de 10°C/min, com temperatura final de 900°C.

3.3.1.7. Análise Térmica Diferencial (ATD)

Para a realização das ATD’s nesse trabalho, a granulometria das amostras

ensaiadas foi de 200 mesh (ABNT n° 200 com 0,074mm). O ensaio foi efetuado

através de um analisador termodiferencial do tipo Q600 da marca TA Instruments. A

taxa de aquecimento foi de 10°C/min com temperatura máxima de 900°C.

3.3.1.8. Índice de Plasticidade (IP)

O processo para obtenção do índice de plasticidade é realizado de acordo

com a equação 1:



69

LPLLIP −= (1)

Onde:

LL – Limite de Liquidez;

LP – Limite de Plasticidade.

De acordo com Santos (1989), o limite de plasticidade é o teor de água

expresso em porcentagem de argila seca a 110ºC, de uma massa plástica de argila

acima da qual a massa pode ser enrolada em cilindro de cerca de 3 mm a 4 mm de

diâmetro; as argilas que não podem formar esses cilindros com nenhum teor de

água são consideradas não plásticas. A norma que rege a execução desse ensaio é

a NBR 7180/84. A plasticidade das argilas é classificada de acordo com a projeção

desenvolvida por JENKINS, exposta a seguir:

− Fracamente Plástica - 1 <IP<7; − Medianamente Plástica - 7<IP<15; − Altamente Plástica - IP>15.

3.3.2. Ensaios Tecnológicos

As propriedades tecnológicas das argilas na forma de corpos de prova, foram

analisadas através dos resultados dos ensaios: perda ao fogo (PF%), absorção de

água (AA%), porosidade aparente (PA%), retração linear de queima (RTq%), massa

especifica aparente (MEA) e tensão de ruptura à flexão (TRF).

3.3.2.1. Perda ao Fogo (PF%)

O ensaio de perda ao fogo consiste na determinação da perda de massa dos

corpos de prova durante a queima em forno, sendo realizado nas temperaturas de

850oC, 900oC e 950oC. Para o cálculo deste ensaio foi utilizado a equação (2).



70

(2)

Onde:

PF – Perda ao Fogo;

Ms – Massa Seca a 110oC;

Mq – Massa Queimada.

3.3.2.2. Absorção de água (AA%)

Estabelece a relação entre a massa de líquido absorvida pelo organismo

saturado do teste de líquido e do peso do corpo seco do ensaio. O resultado do

ensaio é obtido utilizando a equação (3):

(3)

Onde:

AA (%) – Percentual de absorção de água;

Mu – Massa úmida do corpo de prova;

Ms – Massa seca do corpo de prova.

3.3.2.3. Porosidade Aparente (PA%)

É a relação entre o volume de poros abertos do corpo de prova em relação ao

seu volume total. A equação (5) é responsável por fornecer o resultado desse

ensaio.

(5)

100(%) ×−

=Ms

MsMuAA

MiMu

MsMuPA

−

−=(%)

100(%) ×−

=Ms

MsMqPF



71

Onde:

PA - Porosidade Aparente;

Mu - peso do corpo de prova úmido;

Ms - Massa do corpo de prova seco;

Mi - Peso do corpo de prova imerso.

3.3.2.4. Retração Linear de Queima (RTq%)

A retração linear é a variação da dimensão linear do corpo-de-prova, em

porcentagem, depois de submetido às condições especificas de temperatura. Na

equação (4), têm-se os parâmetros para determinação da propriedade:

(4)

Onde:

∆Ls% - Retração linear;

Lo - Comprimento do corpo de prova antes da queima;

Lii - Comprimento do corpo de prova queimado.

3.3.2.5. Massa Específica Aparente (MEA%)

O ensaio de massa específica aparente é o valor da massa por unidade de

volume, dos corpos de prova. O resultado dessa técnica é realizado utilizando a

equação (6).

(6) AA

PAcmgMEA =³)/(

100(%) ×−

=∆Lo

LiiLoLs



72

Onde:

PA – Porosidade aparente da amostra;

AA – Absorção de água da amostra.

3.3.2.6. Tensão de Ruptura à Flexão (TRF)

É definida como a máxima tensão de tração, localizado em uma imperfeição

do material, também conhecido como módulo de ruptura. O ensaio foi realizado

utilizando uma máquina de ensaios universal do tipo Autograph AG-X 300KN. O

cálculo da TRF é expresso em kgf e definido pela equação (7).

(7)

Onde:

TRF = Tensão de ruptura à flexão;

F = Carga no momento da fratura;

L = Distância entre os pontos de apoio;

b = Base do corpo de prova;

d = Altura do corpo de prova.

²2

3(%)

bd

FLTRF =

CAPÍTULO 4

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Resultados e Discussão


74

4.1. Ensaios de Caracterização Físico-Químicos e Mineralógicos

Os ensaios de caracterização físico-químicos e mineralógicos tem a

finalidade de determinar as características das argilas utilizadas neste trabalho,

visando a possível utilização das mesmas na produção de produtos cerâmicos; além

da caracterização dos produtos acabados, conforme análises apresentadas a seguir.

4.1.1. Análise Granulométrica (AG)

Os resultados das análises granulométricas das argilas 1 e 2, estão expostos

nas figuras 16, 17, 18 e 19.

Na figura 16, encontra-se a análise granulométrica da argila 1 feita pela

norma 7181, onde tem-se um material com diâmetros de partículas que evidenciam

a predominância de argila e silte, ou seja, a maior parte do material (cerca de 80%),

encontra-se situado granulometricamente na faixa de 0,001mm a 0,06mm. Nota-se

ainda, que existe em torno de 20% do material enquadrando-se na faixa

granulométrica característica das argilas finas e médias.

Figura 16 – Análise granulométrica da argila 1.

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

0,001 0,010 0,100 1,000 10,000 100,000

Pe

rce

ntu

al

qu

e P

ass

a

Diâmetro da Partícula (mm)

Curva Granulométrica



75

Portanto, para os fins que estas argilas são utilizadas, a ocorrência de faixas

granulométricas com partículas finas, garantem boas condições para o controle das

dimensões finais do produto. No caso, a argila 1, essas características são

atestadas.

Na figura 17, encontra-se a análise de tamanho de partícula produzida pelo

granulômetro a laser da argila 1, com a argila pré-selecionada na peneira nº 80 da

ABNT. A curva dessa argila é caracterizada como bimodal e apresenta o diâmetro

médio 19,7µm. Percebe-se ainda, que cerca de 30% do material apresenta

granulometria na faixa de 0,3 a 6µm e aproximadamente 80% possui diâmetro de

36µm. Outros dados referentes à análise são: D10: 2,09µm, D50: 12,59µm, D90:

43,41µm.

Figura 17 – Análise granulométrica a laser – argila 1



76

A curva granulométrica da argila 2, na figura 18, denota que também tem-se

um material com predominância de partículas com diâmetros característicos de

argila e silte, onde são situados na faixa de 0,002mm e 0,06mm. O material possui

na sua distribuição granulométrica cerca de 25% de argila fina, ou seja, partículas

com diâmetros que variam entre 0,06 a 0,2mm.

Figura 18 – Análise granulométrica da argila 2.

Nota-se, através da curva granulométrica da argila 2, que suas partículas

possuem, geralmente, dimensões superiores as encontradas no material anterior.

Percebe-se que o material analisado possui uma menor porcentagem de partículas

com diâmetros inferiores ao intervalo granulométrico de 0,001 a 0,010. Em se

tratando de uma argila para cerâmica vermelha, onde, em geral, seus produtos não

requerem granulometrias com faixas estreitas, o resultado condiz com as

características esperadas para tal material.

Na figura 19, tem-se o resultado da análise granulométrica a laser da argila 2,

com partículas passantes anteriormente na peneira 80 mesh da ABNT. A curva

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

0,001 0,010 0,100 1,000 10,000 100,000

Pe

rce

ntu

al

qu

e P

ass

a

Diâmetro da Partícula (mm)

Curva Granulométrica



77

granulométrica do material caracteriza-se como bimodal e possui o diâmetro médio

de 34,05µm. Ainda nota-se que argila 2, possui cerca de 20x% de partículas entre

0,3 e 6µm e 84,91% de partículas com diâmetros de 56µm. Os outros dados

referentes a análise granulométrica da argila 2 são: D10: 2,96µm, D50: 30,76µm,

D90: 72,62µm.

Figura 19 – Análise granulométrica a laser – argila 2

4.1.2. Análise de Difração de Raios X (DRX)

As figuras de 20 a 25, referem-se aos resultados das análises de Difração de

Raios-X das argilas 1 e 2. Para cada argila, foram feitos três DRX’s em

granulometrias diferentes, tendo como objetivo comparar as fases mineralógicas

encontradas e assim observar possíveis mudanças. As granulometrias usadas

foram, 80, 140 e 200 mesh.



78

F

F

Figura 20 – DRX da argila 1 - #80 mesh




79

Figura 22 – DRX da Argila 1 - #200 mesh

Figura 23 - DRX da Argila 2 - #80 mesh



80





81

Nas figuras de 20, 21 e 22, tem-se os resultados dos DRX’s da argila 1

separadas nas granulometrias utilizadas. A figura 20, onde o material possui

partículas com granulometria menor que #80 mesh, percebe-se como fase de maior

intensidade o quartzo e em seguida tem-se a albita. As outras fases presentes na

referida análise são: anortida, muscovita e ortaclásio. Nas figuras 21 e 22 que

correspondem as granulometrias #140 e #200 mesh, respectivamente. Percebe-se

nas análises que as fases continuam as mesmas, apesar das mudanças

granulométricas do material.

A argila 2, representada na figura 23, apresenta na difração de raios X,

anortita como ponto de maior intensidade, em seguida temos o quartzo e ortoclásio,

respectivamente. Nas figuras 24 e 25, encontra-se o DRX da argila 2 com 140 e 200

mesh, respectivamente. As fases encontradas com predominância nas duas

análises foram o quartzo e a albita.

4.1.3. Análise de Fluorescência de Raios X (FRX)

Os resultados das análises químicas das argilas 1 e 2 estão representados

nas tabelas 6 e 7, respectivamente.

Tabela 6 – Análise química da argila 1

A análise química da argila 1, encontrada na tabela 6, apresenta como

principais constituintes o óxido de silício, alumínio, ferro, magnésio, cálcio, potássio

e sódio. Outros óxidos em pequena quantidade fazem parte da composição química

da argila, sendo os óxidos de sódio, titânio, enxofre, manganês, e fósforo.

Óxidos SiO2

Al2O3

Fe2O3

MgO

CaO

K2O

Na2O

TiO2

SO3

MnO

P2O5

ZrO2

SrO

ZnO

Porcentagem % 48,37 30,78 5,49 3,58 2,48 2,25 1,64 0,75 0,13 0,13 0,10 0,06 0,04 0,01



82

O óxido de silício (SiO2) é precursor na formação de silicatos e sílica livre,

tendo o quartzo e outros minerais não-argilosos como os principais exemplos

encontrados nesse material. O segundo óxido em maior quantidade na análise foi o

de alumínio (Al2O3), sendo relacionado ao material argiloso da amostra, responsável

principalmente pela plasticidade do material. O Fe2O3 é responsável pela coloração

avermelhada da cerâmica vermelha, também contribuindo com a diminuição

da plasticidade e retração linear do material. Os óxidos de MgO, CaO K2O, Na2O

são fundentes e, de maneira geral, melhora a vitrificação dos materiais e diminuem a

tendência de refratariedade. O óxido de titânio (TiO2) muda a coloração do material,

levando ao tom alaranjado.

No resultado da análise química da argila 2, nota-se como principal

componente o óxido de silício (SiO2), o qual representa 50,43% do material

analisado. O aparecimento SiO2 na argila aponta para formação de silicatos e sílica

livre do mesmo modo como encontramos na argila 1. Segundo Barba (1992), um

ponto importante sobre a presença da sílica livre nos materiais é o aumento da

permeabilidade e do coeficiente de expansão térmica. Em seguida, tem-se o óxido

de alumínio (Al2O3) que combinado com outros formam os aluminossilicatos como,

por exemplo, a albita e anortita.

Os fundentes encontram-se em maior quantidade nessa argila, estes e os

demais elementos possuem as mesmas funções já destacadas na análise da argila

1.

Tabela 7 – Composição química da argila 2.

Óxidos SiO2

Al2O3

Fe2O3

MgO

CaO

K2O

Na2O

TiO2

MnO

P2O5

SO3

SrO

ZrO2

ZnO

Porcentagem 50,43 30,44 4,39 3,05 2,79 2,44 2,42 0,69 0,09 0,09 0,08 0,04 0,03 0,01



83

4.1.4. Índice de Plasticidade (IP)

O índice de plasticidade representa a capacidade de um solo receber uma

determinada quantidade de água, passando do estado plástico para o líquido. Os

resultados do índice de plasticidade das argilas estão apresentados na tabela 8.

Tabela 8 – Índice de Plasticidades das Argilas.

A argila 1, de acordo com os resultados do IP, caracteriza-se como matéria

prima de alta plasticidade. Portanto, esta argila possui alta quantidade de partículas

argilosas, sendo necessária a incorporação de um material desplastificante para que

não haja defeitos no produto final. O resultado do IP da argila 2, apresenta um

material com média plasticidade, podendo ser utilizada como redutora de

plasticidade, especialmente no caso da incorporação com a argila 1 que possui alta

plasticidade. A composição entre as argilas é um ponto economicamente

interessante a ser analisado, pois além de terem sido retiradas de localidades

próximas, as suas características do IP garantem essa possibilidade. Esse processo

de certa forma diminui os gastos com transportes e outras despesas, pois não seria

necessário “a indústria” buscar material para contornar problemas com a

plasticidade do material em outras localidades.

Portanto, utilizando apenas as duas argilas, combinando os percentuais de

ambas para equilibrar a plasticidade e, assim, encontrar uma massa cerâmica

adequada, é necessário para produzir produtos de boa qualidade.

Argila Limite de Liquidez

Limite de Plasticidade

Índice de Plasticidade

Classificação

Argila 1 57,28 33,23 24,05 Altamente Plástica

Argila 2 31,62 18,91 12,69 Medianamente

Plástica



84

4.1.5. Análises Termogravimétricas (ATG) e Térmicas diferenciais (ATD)

As figuras 26 e 27 encontram-se os resultadas as análises térmicas das

argilas 1 e 2, respectivamente.

Figura 26 - Análises Térmicas da Argila 1. Curva termogravimétrica (TG/MG) e Térmica diferencial (DT/Derivada)

De acordo com os resultado da análise termogravimétrica (ATG) na figura 26

da argila 1, percebe-se que na faixa de 0 a 120ºC ocorre uma perda de

aproximadamente 0,9mg de massa devido a eliminação da água superficial do

material. Entre a faixa de 200 e 650ºC nota-se uma perda de massa de

aproximadamente 0,7mg na região onde ocorrem as reações de eliminação da

matéria orgânica. Na faixa de 700 a 900ºC ocorre perda de massa de

aproximadamente 0,5mg que corresponde à eliminação de hidroxilas (OH-) e

carbonos (CO3) das transformações de hidróxidos e carbonatos em óxidos.

O resultado da análise térmica diferencial (ATD) da argila 1, demonstra que

no intervalo das temperaturas de 0 a 50ºC ocorreu um pico endotérmico, indicando a

perda de água de umidade; percebe-se que aproximadamente na temperatura de

100ºC ocorre um pico exotérmico, correspondendo a eliminação da água



85

higroscópica. Na temperatura em torno de 450ºC ocorre um pico exotérmico, que foi

ocasionado, provavelmente, pelas reações da matéria orgânica. Por volta da

temperatura de 600ºC, nota-se a ocorrência de outro pico exotérmico, o qual está

associado, provavelmente, polifórmica do quartzo-alfa no beta. Portanto, percebe-se

que a perda de massa na argila 1, como demonstra a ATG, ocorreu majoritariamente

pela eliminação de água superficial e reações da oxidação da matéria orgânica. Os

picos exotérmicos apresentados na ADT da argila 1, denotam que o material sofreu

reações devido a eliminação da água e pela formação de gases no processo da

oxidação da matéria orgânica contida no material.

Na análise termogravimétrica (ATG) da argila 2, conforme a figura 27,

percebe-se uma perda de massa entre a faixa de 0 a 150°C de aproximadamente

0,6mg, região que correspondem a eliminação de água superficial que compõe o

material. Entre a faixa de 200 a 700ºC percebe-se uma perda de massa de

aproximadamente 0,8mg, região onde ocorre a eliminação da matéria orgânica. Nas

temperaturas 700 a 900ºC percebe-se que ocorre uma perda de massa de

aproximadamente 0,2mg que corresponde à eliminação de hidroxilas (OH-) e

carbonos (CO3) das transformações de hidróxidos e carbonatos em óxidos.

Analisando a curva da análise térmica diferencial (ATD) da argila 2, nota-se 0

a 80ºC ocorrerem de forma próxima um pico endotérmico e outro exotérmico, que

correspondem a perda de água de umidade e por isso ocasionam um pico

exotérmico. Nota-se outro pico exotérmico ocorrendo na temperatura de 100ºC,

correspondendo à eliminação da água higroscópica contida no material. Outro pico

exotérmico é formado aproximadamente na temperatura de 450ºC ocorre um pico

exotérmico, que foi ocasionado, provavelmente, pelas reações da matéria orgânica.

Entre as temperaturas de 500 e 700ºC, percebe-se um pico exotérmico, mal



86

definido, que provavelmente formou-se pela transformação polifórmica do quartzo-

alfa no beta.

Figura 27 – Análises Térmicas da Argila 2. Curva termogravimétrica (TG/MG) e Térmica diferencial (DT/Derivada)

Os resultados das análises térmicas terão influência direta na porosidade

aparente e a absorção de água. Os gases gerados durante a sinterização

provocaram o aparecimento de poros nos problemas confeccionados com os

materiais estudados, como será diagnosticado através dos ensaios tecnológicos.

4.2. Ensaios Tecnológicos

Os ensaios tecnológicos tem o objetivo de analisar as propriedades

tecnológicas das argilas 1 e 2 e do produto final, através da confecção de corpos-de-

prova, verificando através dos dados obtidos a conformidade dos mesmos com as

normas vigentes para a utilização em peças cerâmicas estruturais. As medições

feitas nos corpos de prova foram realizadas utilizando um paquímetro analógico com

resolução de 0,05mm.



87

4.2.1. Perda ao Fogo (PF%)

Para determinação da perda de massa das formulações, utilizou-se o ensaio

de perda ao fogo (PF%). Na figura 28 tem-se o gráfico com resultado e na tabela 9

às medidas e os desvios padrões.

Percebe-se que as formulações com maior percentual de argila 1, que

possui IP indicando alta plasticidade, obtiveram os maiores índices de perda ao

fogo. As argilas plásticas, geralmente, possuem alta porcentagem de matéria

orgânica, argilominerais e outros componentes que ao decorrer da sinterização são

eliminados. O processo de eliminação desses componentes das argilas na

sinterização ocasiona o surgimento de poros e outros defeitos microestruturais nos

corpos cerâmicos. Sendo assim, pelas características da argila 1, pode-se concluir,

através deste e dos demais ensaios, que sua composição possui tais elementos e

que ao entrarem nas temperaturas de sinterização escolhidas, são eliminados e

consequentemente resultam nestes índices do ensaio de Perda ao Fogo.

Ainda observa-se que de uma forma geral todas as formulações perderam

pouco mais de 5% de massa após a sinterização. Os desvios padrões das amostras

são pequenos, diminuindo o índice de erro entre as medidas.

Tabela 9 – Ensaio de Perda ao Fogo (PF%).

Formulações/

Temperaturas

F1

F2

F3

F4

850°C 5,55 ±0,737 5,18 ±0,145 5,64 ±0,293 5,43 ±0,011

900°C 5,65 ±0,265 5,24 ±0,413 5,46 ±0,121 5,56 ±0,166

950°C 5,68 ±0,521 5,38 ±0,459 5,78 ±0,693 5,57 ±0,543



88

850°C 900°C 950°C

5,2

5,3

5,4

5,5

5,6

5,7

5,8

Pe

rda

ao

Fog

o (

%)

Temperaturas

F1 F2 F3 F4

Ensaio de Perda ao Fogo (PF )

Figura 28 – Ensaio de Perda ao Fogo

No resultado, destaca-se a formulação F2, responsável pelo menor índice de

perda ao fogo, seguida da F4 que possui 50% da sua composição de argila 2.

Seguindo as conclusões tiradas com as formulações com predominância da argila 1,

é importante destacar que nesse caso, onde as formulações F2 e F4 obtiveram

baixo índice de PF% não significa que os corpos cerâmicos possuem uma menor

quantidade de poros que os demais.

4.2.2. Absorção de Água (AA%)

O resultado do ensaio de absorção de água (AA%) encontra-se representado

no gráfico da figura 29 e na tabela 10 com as medidas encontradas e seus

respectivos desvios padrão. Sendo a média dos corpos-de-prova de acordo com

cada temperatura de sinterização.



89

Tabela 10 – Absorção de Água (%).

Figura 29 – Ensaio de absorção de água

Analisando os resultados, percebe-se que a absorção de água obteve seu

maior índice no grupo 2, onde têm-se 100% da argila 2. Os grupos com percentual

de argila 2 (F3 e F4), apresentaram comportamento similar ao obtido pelo grupo 2,

ou seja, aumentando-se o percentual de participação da argila 2 na formulação,

ocorre maior absorção de água. O melhor resultado nesse ensaio encontra-se no

grupo F1, com 100% de argila plástica.

É importante destacar que os resultados apontam para níveis aceitáveis de

absorção de água em cerâmica estrutural, conforme as normas NBR 8947 (Telha

Formulações/

Temperaturas

F1 F2 F3 F4

850°C 11,65±0,344 14,17±0,269 12,17±0,325 12,79±0,325 900°C 12,13±0,422 15,65±0,383 13,00±0,288 13,63±0,413 950°C 12,54±0,470 16,13±0,826 14,04±0,755 14,75±0,817

850°C 900°C 950°C

10,0

12,5

15,0

17,5

20,0

Abso

rção

de

Água

(%

)Temperaturas

F1 F2 F3 F4

Ensaio de Absorção de Água (AA% )



90

Cerâmica – Determinação da massa e absorção de água) e NBR 6461(Bloco para

Alvenaria – verificação da resistência à compressão), possuindo percentuais

inferiores a 20%.

É perceptível que a absorção de água nos corpos de prova aumentou

proporcionalmente com a temperatura de sinterização. Esse fato ocorreu,

provavelmente, pela produção de gases provenientes da queima da matéria

orgânica contida nas amostras, além da alta velocidade de aquecimento sem

patamares intermediários anteriores; resultando no aparecimento de poros e

alterando, por conseguinte, as propriedades mecânicas do produto final. Em geral,

na queima tradicional da cerâmica vermelha estrutural utiliza-se apenas um patamar

único de queima, reduzindo-se os custos finais, porem tal fato pode propiciar uma

distorção na liberação destes gases formados.

Todavia, nota-se que a diferença entre o percentual absorvido é pequeno. Por

exemplo, na formulação F1, que absorveu a menor quantidade água em todas as

temperaturas, entre a faixa de 850 e 950ºC foi de apenas 0,89%. Do mesmo modo,

a formulação F2, responsável pela maior absorção de água, no intervalo de 850 a

950ºC absorveu 1,96% de água.

Dessa forma, o aumento da absorção de água entre as formulações

estudadas, apesar de ser evidente não traz diferenças tecnológicas que possam

prejudicar uma possível produção de produtos de cerâmica vermelha, pois como já

foi discutido, a absorção de água de todas as formulações, encontram-se no padrão

normatizado pelas instituições regulamentadoras. É preciso entender que essa

característica é resultado da quantidade de poros presentes no material estudado e

influenciará outras propriedades, como por exemplo, a resistência à flexão.



91

4.2.3. Porosidade Aparente (PA%)

Na figura 30 e na tabela 12, encontram-se o resultado do ensaio de

porosidade aparente dos grupos de corpos de prova por cada temperatura de

sinterização. O resultado da porosidade mostrou-se coerente com a absorção de

água dos corpos de prova, onde os grupos com F2 e F4 absorveram mais água. Na

PA%, percebe-se que o grupo da formulação F2, composto por 100% da argila 2,

obteve o maior índice de porosidade. Por sua vez, o grupo F1 possui o menor índice

de porosidade em todas as temperaturas. Portanto, a porosidade acompanhou o

ensaio de absorção de água, onde corpos de prova com maior índice de absorção

mostraram-se porosos com a mesma intensidade.

Tabela 12 – Ensaio de Porosidade Aparente

850°C 900°C 950°C17

18

19

20

21

22

Poro

sida

de A

pare

nte

(%

)

Temperaturas

F1 F2 F3 F4

Ensaio de Porosidade Aparente (PA% )

Figura 30 – Ensaio de Porosidade Aparente

Formulações/

Temperaturas

F1

F2

F3

F4

850°C 17,40 ±0,457 19,98 ±0,575 18,18 ±0,611 19,12 ±0,233

900°C 17,42 ±0,744 21,58 ±0,579 18,73 ±0,482 19,31 ±1,43

950°C 17,86 ±0,449 22,19 ±1,031 20,06 ±0,805 20,28 ±1,006



92

O maior percentual de porosidade encontra-se na Formulação F2, na

temperatura de 950ºC chegando aos 22,19%. E a variação da porosidade por

diferença simples na formulação F1 foi de 0,40%. Percebe-se ainda que a variação

de porosidade entre o maior índice de porosidade (F2 na temperatura de 950ºC) e o

menor (F1 na temperatura de 850ºC) é de 4,79%.

No tópico do ensaio de perda ao fogo, discutiu-se, também, a ocorrência do

aparecimento dos poros em decorrência da eliminação da matéria orgânica e outros

componentes das argilas no processo de sinterização. Agora nessa etapa, pode-se

notar que a porosidade nas formulações acompanhou o aumento da temperatura de

sinterização. Esse fato ocorreu de forma coerente com o resultado do ensaio de

absorção de água.

4.2.4. Retração Linear de queima (RTq%)

A média da retração linear dos corpos de prova, encontra-se exposta na

tabela 11. Percebe-se que a retração linear aumenta de acordo com a temperatura

de sinterização, sendo exceção o grupo F2. O grupo F1, composto com 100% da

argila plástica, possui a maior retração em todas as temperaturas de sinterização.

Isso ocorreu, pela quantidade de matéria orgânica presente na argila 1, que também

é um dos fatores responsáveis pela alta plasticidade do material, que ao evaporar

durante a sinterização causa a retração das dimensões dos corpos de prova. Por

outro lado, as formulações com as menores retrações, foram aquelas onde o

percentual de argila 2 era igual ou maior a argila 1, como por exemplo, na

formulação F3.

O grupo F2, por sua vez, obteve valores negativos, caracterizando a

expansão linear dos corpos de prova. Essa característica, ocorreu provavelmente



93

devido a presença de sílica livre na forma de quartzo na argila 2. De qualquer forma,

pode-se perceber que a variação linear das amostras não ultrapassam os -0,03%.

A presença da expanção linear nas amostras, característica não desejada nos

produtos de cerâmica vermelha, seria um grave problema para a indústria, mas em

decorrência do baixo percentual, no caso estudado, não ocasiona problemas

significativos.

Tabela 11 – Ensaio de Retração Linear (%).

850°C 900°C 950°C-0,05

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

Re

tra

ção

Lin

ear

(%)

Temperatura

F1 F2 F3 F4

Ensaio de Retração Linear (RTq%)

Figura 31 – Ensaio de Retração Linear

Apesar dos demais grupos não apresentarem retração linear maior que 1%,

ou seja, temos formulações com baixa retração, a formulação F3, composta com

66% da argila 1 e 33% da argila 2, apresentou melhor desempenho nesse ensaio,

pois além de ter baixa retração linear, não ocorreu expanção das dimensões dos

corpos de prova como aconteceu na F2.

Formulações/

Temperaturas

F1

F2

F3

F4

850°C 0,09 ±0,074 0,03 ±0,03 0,07 ±0,08 0,04 ±0,024

900°C 0,35 ±0,675 -0,01 ±0,04 0,07 ±0,054 0,08 ±0,628

950°C 0,45 ±0,687 -0,03 ±0,04 0,08 ±0,033 0,19 ±0,066



94

4.2.5. Massa Especifica Aparente (MEA)

Na figura 31 tem-se o gráfico com o resultado do ensaio de massa especifica

aparente (MEA) e na tabela 13, as medidas com os respectivos desvios padrões.

O processo de densificaçao do material é ligado diretamete a retração linear e

logo a MEA (Massa Específica Aparente). No resultado do ensaio, nota-se que a

MEA aumentou proporcionalmente com a predominância da argila 1 nas

formulações da massa cerâmica. A formulação F1, por exemplo, foi responsável pelo

maiores índices, enquanto a F2 obteve os menores. Com exeção da Formulação F1,

que teve uma ligeira diminuição na temperatura de 950ºC, todas as demais

formulações mantiveram um crescimento de acordo com a temperatura de

sinterização.

Tabela 13 – Ensaio de Massa Específica Aparente

Formulações/

Temperaturas

F1

F2

F3

F4

850°C 1,61 ±0,012 1,50 ±0,013 1,54 ±0,014 1,56 ±0,026

900°C 1,63 ±0,081 1,50 ±0,024 1,55 ±0,018 1,58 ±0,020

950°C 1,62 ±0,020 1,56 ±0,014 1,56 ±0,060 1,60 ±0,044



95

850°C 900°C 950°C1,40

1,45

1,50

1,55

1,60

1,65

1,70

Mas

sa E

spec

ífica

Apa

rent

e

(g/cm

³

)

Temperaturas

F1 F2 F3 F4

Ensaio de Massa Específica Aparente (MEA )

Figura 32 – Ensaio de Massa Específica Aparente

A Massa Especifica Aparente (MEA), acompanhou a retração linear dos

corpos de prova. A retração aumentou e consequentemente a densificação

(aumento da MEA) do material foi proporcional.

4.2.6. Tensão de Ruptura à Flexão (TRF)

Na figura 32 e na tabela 14, encontra-se o resultado da resistência à ruptura à

flexão em três pontos. O resultado foi obtido através da média dos corpos de prova

ensaiados.

Tabela 14 – Ensaio de Resistência à Flexão (Kgf)

Formulações/

Temperaturas

F1

F2

F3

F4

850°C 3,68 ±0,439 2,20 ±0,209 2,87 ±0,218 2,71±0,132

900°C 3,40 ±0,237 2,17 ±0,179 2,77 ±0,215 2,62 ±0,262

950°C 3,51 ±0,254 2,19 ±0,304 2,66 ±0,314 2,69 ±0,169



96

850°C 900°C 950°C2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

Tens

ão d

e R

uptu

ra à

Fle

xão

(Kgf

)

Temperaturas

F1 F2 F3 F4

Ensaio de Tensão de Ruptura à Flexão (TRF )

Figura 33 – Tensão de Ruptura à Flexão (Kgf)

O ensaio de resistência à flexão demonstra que com o aumento da

temperatura de sinterização acontece uma variação na resistência dos corpos de

prova. Contudo, os resultados dos ensaios indicaram que quanto maior à

temperatura de queima, menor a resistência dos corpos cerâmicos que, embora

tenha sido pequena, está coerente com os demais ensaios tecnológicos;

especificamente de absorção de água e porosidade aparente. Onde a resistência à

flexão é inversamente proporcional a altos índices de porosidade e

consequentemente a absorção de água.

Entre as formulações trabalhadas, nota-se que a F2 possui a menor

resistência à flexão em todas as temperaturas de sinterização, enquanto a F1,

constituída por 100% da argila 1, obteve o melhor resultado. As formulações F3 e

F4 acompanharam os resultados dos grupos padrões, onde a argila 1, obtém melhor

resistência.



97

4. 2.7. Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)

As figuras 34, 35 e 36, correspondem às microscopias da formulação F1 nas

temperaturas de 850°C, 900°C e 950°C, respectivamente. Todas as figuras possuem

aumento de 500 vezes.

Figura 34 – MEV da Formulação F1 (850ºC)

Figura 35 – MEV da Formulação F1 (900°C)



98

Figura 36 – MEV da Formulação F1 (950ºC)

Através das figuras 34, 35 e 36, pode-se analisar a microestrutura dos corpos

de prova da formulação F1. Observa-se que na temperatura de 850ºC (figura 34) a

estrutura do corpo cerâmico é formada por poros com diâmetros variados. Outro

aspecto nessa temperatura é a microestrutura superficial do material, que começa a

sofrer modificações, geralmente ocasionadas pelas mudanças de fases.

Percebe-se que na temperatura de 950°C (figura 36), o material encontra-se

mais unificado devido a maior temperatura de sinterização. Há ainda, a presença de

trincas na superfície do material.

As figuras 37, 38 e 39, representam as formulações F2, F3 e F4 sinterizadas a

temperatura de 850°C. Essa temperatura foi escolhida por representar a temperatura

usada pela maioria das cerâmicas estruturais e por proporcionar uma resistência

satisfatória aos corpos de prova do material estudado. Todas as figuras possuem

100 vezes de aumento. Na figura 37, nota-se irregularidades na superfície da

formulação F2 com a presença de poros e vazios com maior intensidade. As



99

formulações F3 e F4, sinterizadas na temperatura de 850°C, possuem

irregularidades nas partículas, formando vazios e descontinuidades estruturais.

Figura 37 – MEV da Formulação F2 (850°C) Figura 38 – MEV da Formulação F3 (850°C)

Figura 39 – MEV da Formulação F4 (850°C)

4.2.8. Microscopia Ótica (MO) e Análise Visual

As figuras 40, 41 e 42, correspondem às microscopias óticas da formulação

F1 nas temperaturas de 850ºC, 900ºC e 950ºC, respectivamente. Todas as imagens

da microestrutura das amostras possui aumento de 100 vezes.



100

Figura 40 – MO da Formulação F1 (850°C) Figura 41 – MO da Formulação F1 (900 °C)

Figura 42 – MO da Formulação F1 (950°C)

Analisando as imagens, percebe-se que a formulação F1 na temperatura de

850ºC, representada na figura 40, possui coloração escura, característica comum

em materiais cerâmicos sinterizados em temperaturas relativamente baixas. Na

formulação 1 é perceptível a presença de poros, que tendem a aumentar de acordo

com a temperatura de sinterização.

As figuras 43, 44 e 45, representam as formulações F2, F3 e F4, sinterizadas

na temperatura de 850ºC.



101

Figura 43 – MO da Formulação F2 (850°C) Figura 44 – MO da Formulação F3 (850°C)

Figura 45 – MO da Formulação F4 (850°C)

As figuras 46 a 49 correspondem às imagens dos corpos de prova tiradas para

análise visual. Para tanto, o material foi distribuído de acordo com a formulação e a

temperatura de sinterização.



102

Figura 46 – Corpos de Prova (F1) Figura 47 – Corpos de Prova (F2)

Percebe-se que os corpos de prova, confeccionados com as argilas 1 e 2,

provenientes da região do agreste potiguar, obtiveram a coloração satisfatória para

produção de cerâmica vermelha, sem grandes modificações entre as temperaturas.

Figura

48– Corpos de Prova (F3) Figura 49 – Corpos de Prova (F4)



103

Analisando conjuntamente os ensaios tecnológicos das argilas estudadas

percebe-se que há uma perda ao fogo próxima de 5% que corresponde à presença

de matéria orgânica, argilominerais e outros componentes. Este fato é comprovado

no ensaio por fluorescência de raios-x, onde na totalização dos percentuais de

óxidos presentes (argila 1: 95,81 % e argila 2: 96,99%) o percentual que falta

corresponde a matéria orgânica, que não é percebida pelo ensaio de FRX.

A presença de matéria orgânica nas argilas propiciou o surgimento de poros

nos corpos cerâmicos, com o aumento da temperatura de sinterização, o que

proporcionou notadamente uma maior absorção de água, um incremento na

porosidade das peças; além de propiciar uma redução na resistência mecânica das

peças. Contudo, na maioria das formulações o resultado obtido foi satisfatório,

principalmente por conferir propriedades em conformidade com as normas técnicas

para produção de telhas e blocos de cerâmica vermelha como se observou no

ensaio de absorção de água (NBR 8947 e NBR 6461).

CAPÍTULO 5

CONCLUSÃO

105

Conclusão


De acordo com os resultados dos ensaios de caracterização e tecnológicos

realizados nas argilas 1 e 2, conclui-se que ambas possuem características que

permitem a confecção de produtos do segmento da cerâmica estrutural.

Para tanto, os resultados dos ensaios de caracterização das argilas,

provenientes da região do Agreste Potiguar, apontaram para materiais com alta e

média plasticidade, conforme foi possível identificar através do índice de plasticidade

(IP). Além disso, através da difração de raios - X (DRX) foi possível concluir que as

argilas apresentam como principais fases mineralógicas: quartzo, albita, microclínio,

muscovita e ortoclásio.

Os resultados dos ensaios tecnológicos apresentaram as seguintes

conclusões:

- A absorção de água e a porosidade aparente aumentaram em todas as

formulações proporcionalmente com a temperatura de sinterização dos corpos de

prova, todavia os resultados se enquadram satisfatoriamente dentro das normas de

padronização da absorção de água para produtos de cerâmica estrutural (NBR 6461

e NBR 8947);

- A retração linear dos corpos de prova, teve ser maior aumento nas

formulações com maior quantidade de argila 1. Sendo que na temperatura de 950°C,

as amostras da formulação F2 tiveram uma pequena expansão dimensional;

- A massa específica aparente (MEA), aumentou proporcionalmente com a

temperatura de sinterização. Ainda constatou-se, que as formulações compostas

com maior quantidade de argila 1, aparecem com os maiores índices de MEA;

- O resultado do ensaio de resistência à flexão realizado nos corpos de prova

apresentou coerência com os demais ensaios tecnológicos, onde concluiu-se que os

corpos de prova sinterizados na temperatura de 950ºC possuem a menor

106

Conclusão


resistência, em contra ponto, com os sinterizados à 850ºC que obtiveram os

melhores resultados.

Portando, dentre as quatro formulações estudadas, a formulação F1

apresentou o melhor resultado geral, seguida da formulação F3. Todavia, como a

formulação F1 é composta por apenas uma argila e esta possui um IP de alta

plasticidade, é recomendado seu manuseio junto com outro material com menos

plasticidade, como foi feito na formulação F3 que possui 33,33% da argila 2.

A utilização de matérias primas da Região do Agreste Potiguar apresentaram

resultados satisfatórios para produção de produtos do segmento da cerâmica

vermelha. Tendo destaque para as formulações F1 e F3 dentre as demais,

sugestionando que as mesmas poderão ser utilizadas para produção de peças

cerâmicas, proporcionando um produto de melhor qualidade e atendendo as

solicitações de mercado.


SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS

108


As sugestões para trabalhos futuros são:

- Realizar um estudo para verificar a influência das variáveis do processo de

sinterização para produção. Especialmente a utilização de outros patamares de

queima, da velocidade de aquecimento e resfriamento;

- Estudar a possibilidade da combinação das argilas estudadas para produção de

outras formulações;

- Aplicar numa indústria cerâmica, os resultados obtidos neste trabalho;

- Estudar a possibilidade de incorporação de resíduos industriais nas argilas da

região Agreste, como uma opção para diminuir os danos causados no meio

ambiente;

- Estudar o uso das matérias primas da região agreste na produção de outros

produtos para cerâmica vermelha, tais como, lajotas, tijolos maciços e tubos

cerâmicos.


REFERÊNCIAS

110


AMBIENTE Sedimentar: Agentes Sedimentares e acção geológica. Disponível em: <http://sed.com.sapo.pt/>. Acesso em: 14 dez. 2011. ANDRADE, F. L. F., Estudo da Formulação de Massas Cerâmicas Provenientes da Região do Seridó-RN para Fabricação de Telhas. 2009. 101 f.. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2009. ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR 8947. Telha Cerâmica – Determinação da Massa e da Absorção de Água – Julho 1985. ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR 6461. Bloco Cerâmico para Alvenaria – Verificação da Resistência à Compressão – Junho 1983. ______. NBR 7180: Solo – Determinação do Limite de Plasticidade. Rio de Janeiro: ABNT 1984. ______. NBR 7181: Análise Granulométrica. Rio de Janeiro: ABNT 1984. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CERÂMICA - ABCERAM. Processo de Fabricação de Cerâmica Vermelha. Disponível em: <http://www.abceram.org.br/site/?area=45>. Acesso em: 13 dez. 2011. BACCELLI JÚNIOR, Gilberto. Avaliação do Processo Industrial da Cerâmica Vermelha na Região do Seridó - RN. 2010. 201 f.. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2010. BUSTAMANTE, Gladstone Motta; BRESSIANI, José Carlos. A Indústria Cerâmica Brasileira. Cerâmica Industrial, São Carlos, v. 5, n. 3, p.31-36,. Bimestral. Disponível em: <http://www.ceramicaindustrial.org.br/search.php?f=2&search=Bustamante&match=2&date=0&fldauthor=1#>. Acesso em: 13 dez. 2011. BARBA, A., FELIU, C. et al., Materiais primas para La fabricación de soportes de boldosas cerâmicas. 1 ed. Castellón: Instituto de Tecnologia Cerâmica – AICE, 1997, 290p. CARVALHO, O. de C.; LEITE, J. Y P.; RÊGO, J. M. do. Perfil industrial da cerâmica vermelha no Rio Grande do Norte: uma síntese. Natal: FIERN/SENAI, 2001. CERÂMICA INCARGEL (ORG.). Produção. Disponível em: < http://www.incargel.com.br/producao.html >. Acesso em: 13 dez. 2011. DEER, W. A.; HOWIE, R. A.; ZUSSAN, J. An Introduction to the rock-forming minerals. 2ed., USA: Paperback, 1992, 695p. DUTRA, R. P. S. Efeito da velocidade de aquecimento nas propriedades de produtos da cerâmica estrutural, 2007, 136f. Tese (Doutorado em Ciências e

111


Engenharia de Materiais) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Rio Grande do Norte, 2007. DRUSZCZ, M. T. Avaliação dos Aspectos Ambientais dos Materiais de Construção Civil - Uma Revisão Bibliográfica com Estudo de Caso do Bloco Cerâmico. 2002. 163 f. Dissertação (Mestrado em Construção Civil) - Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2002. FLORIO, D. Z. Estudos de sinterização e de envelhecimento térmico de cerâmicas de zincônia – ítria por espectroscopia de impedância. 1998. 101f.. Dissertação (Mestrado Ciências - Tecnologia Nuclear) – Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, São Paulo, 1998. FREITAS, F. C. G., Balanço energético de um forno túnel de cerâmica estrutural convertido de lenha para gás natural. 2007, 95f.. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2007. FIGUEIREDO, S. C., Estudo Exploratório de Incorporação da Lama de Filtros Rotativos a Vácuo (LFRV), Gerada na Millennium Inorganic Chemicals, em uma Matriz Cerâmica Vermelha. 2008. 164 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Gerenciamento e Tecnologias Ambientais No Processo Produtivo) - Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2008. GRIM, R. E.. Clay Mineralogy. 2. ed. New York: Mcgraw-hill Book Co, 1968. 596 p. GIBERTONI, C. Cerâmica Estrutural Vermelha - apostila editada pelo Centro Cerâmico do Brasil do curso em Cerâmica estrutural vermelha. (2001). GESICKI, A. L. D.; BOGGIANI, P. C.; SALVETTI, A. R. Panorama produtivo da indústria de cerâmica vermelha em Mato Grosso do Sul. Campo Grande: UFMS/SEBRAE – MS, 2002. INCTAM (Ed.). Tubo Cerâmico: o melhor produto. Disponível em: <http://xa.yimg.com/kq/groups/21814792/225921745/name/(tubos+cer%C3%A2micos).pdf>. Acesso em: 13 dez. 2011. IBGE, Dados oficiais. Disponível em: <http://www.anicer.com.br/index.asp?pg=institucional.asp&secao=3&categoria=60&selMenu=3>. Acesso em: 12 dez. 2010. LUCENA, M. M. Efeito da Introdução de Resíduo de Cinza de Forno Cerâmico em Massa para Cerâmica Estrutural. 2007. 85 f.. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2007. LENGLER, H. C. M.; BRAGANÇA, S.R.; BERGMANN, C.P. 2006, Foz do Iguaçu - RS. Influência do tipo de fundente sobre a porosidade final em cerâmicas tradicionais. Foz do Iguaçu: 17° Cbecimat, 2006. 11 p.

112


MORAIS, D. M.; SPOSTO, R. M. Propriedades Tecnológicas e Mineralógicas das argilas e suas influências na qualidade de blocos cerâmicos de vedação que abastecem o mercado do Distrito Federal. Cerâmica Industrial, v. 11, p. 35-38, 2006. MATERIAL Didático: Mecânica dos Solos. Disponível em: <http://www.ufsm.br/engcivil/Material_Didatico/TRP1003_mecanica_dos_solos/unidade_3.pdf>. Acesso em: 14 dez. 2011. MACEDO, R. M. P. R. Aplicação da Metodologia de Planejamento de Experimentos para Formulação de Massas Cerâmicas para Telhas. 2007. 103f.. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Rio Grande do Norte, 2007. NASCIMENTO, W. S. A.; Avaliação dos Impactos Ambientais Gerados por uma Indústria Cerâmica Típica da Região do Seridó. 2007. 185 f.. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Natal, 2007. PASCHOAL, J. A. A. Estudos de Parâmetros de Qualidade para Cerâmica Estrutural Vermelha. 2003. 206 f.. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2003. PRADICELLI, S.; MELCHIADES, Fábio Gomes. Importância da Composição Granulometria de massas para a cerâmica vermelha. Cerâmica Industrial, São Paulo, v. 2, n 1/2, 1997. REED, J. S. Principles of ceramics processing. 2 ed. New York: John Wiley & Sons Inc, 1995. 658p. SANTOS, P. S. Ciência e tecnologia de argilas, v. 1, 2 ed., São Paulo: Editora Edgard Blucher, 1989. 408 p. SILVA, B. J.; GONÇALVES W. P.; CARTAXO, J. M.; MACEDO, R. S.; MENEZES, R. R.; NEVES, G. A.; SANTANA, L. N. L., 2011, Porto de Galinhas - Pe. Influência da taxa de aquecimento e da temperatura de queima sobre as propriedades de peças produzidas com massas da cerâmica vermelha. Porto de Galinhas - Pe: Abceram, 2011. 12 p. CD-ROM.

SANTOS, G. M., Estudo das Variáveis de Processamento das Matérias Primas da Região do Crato - CE na Fabricação de Produtos Cerâmicos por Extrusão e por Prensagem. 2009. 72 f.. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2009. SATTLER, M. A. Estimativa da energia incorporada a materiais de cerâmica vermelha no Rio Grande do Sul. Disponível em: <http://www.sumarios.org/sites/default/files/pdfs/3609-12263-1-pb.pdf>. Acesso em: 20 jan. 2012.

113


SANTOS, I. S. S.; SILVA, N. I. W. Manual de cerâmica vermelha. Porto Alegre: SEBRAE/RS, 1995. 56p. SILVA, A. G. P., ALVES JUNIOR, C. Teoria de sinterização por fase sólida: uma análise crítica de sua aplicação. Cerâmica, 44, 289 (1998)171p. SANTOS, G. M. Estudo do comportamento térmico de um forno túnel aplicado à indústria de cerâmica vermelha, 2001, 113f.. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federa de Santa Catarina, Florianópolis, 2001. SANI DO BRASIL (ED.). Produtos. Disponível em: < http://www.sanidobrasil.com.br/index.php?conteudo=produtos&id=6 >. Acesso em: 13 dez. 2011. SHWOB, M. R. V., Perspectivas de difusão do gás natural na indústria brasileira de cerâmica vermelha. 2007, 370f.. Dissertação (Mestrado em Ciências em Planejamento Energético) – Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2007 SANTOS, Pérsio de Souza, Tecnologia das Argilas. Vol. I e II – Editora Blucher. 1975. SOUZA, C. M. A. de. et al. Determinação do limite de liquidez em dois tipos de solo, utilizando-se diferentes metodologias. R. Bras. Eng. Ambiental, Campina Grande, v. 4, n. 3, p. 460-464, 2000.

TACLA, Zake. O livro da arte de construir. São Paulo: Unipress, 1984. 450 p. TIJOLOS CERÂMICOS (ORG.). Fabricação. Disponível em < http://www.arq.ufsc.br/arq5661/trabalhos_2004-1/tijolos/tc_fabricacao.htm >. Acesso em: 13 dez. 2011.

universidade federal do rio grande do norte … · como parte dos requisitos para a obtenção do...

Documents