Dissertação apresentada ao programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / Nowadays, the fast single firing process has been used by Santa Catarina’s ceramic roof tiles manufacturers. But paste compositions and pressing systems used by them are typical for ceramic tiles processed by dry milling. Therefore, the ceramic roof tile producers are not using paste compositions and forming systems typical for clay ceramics, that is, pastes composed only by clays and formed by extrusion. The fast single firing technology using roller kilns enables the use of faster heating rates with shorter firing cycles, therefore reducing energy costs and significantly increasing the clay industry productive capacity. Therefore, this dissertation presents the heating rate and firing temperature effect on the final properties of extruded clay ceramics obtained from mixtures of clay minerals and processed by fast firing. Five raw materials were selected from deposits belonging to the mining cooperative of the local ceramic industry union. The raw materials were processed by extrusion and fired in an electric furnace at 950 °C during 90 min. The unfired raw materials were characterized for plasticity and firing behavior (DSC/TG). The fired raw materials were characterized for water absorption, mechanical strength and dimensional change. After characterization, three raw materials were selected for the development of formulations using mixtures design and analysis of variance. The compositions processed by extrusion were subjected to firing cycles of 30 min and 90 min at 950 °C and 1050 °C maximum temperatures. The compositions were characterized using the same tests used for raw materials. The results show the feasibility of obtaining extruded clay products by fast single firing process in roller kilns, using only clay minerals as raw materials. Five compositions are suitable for processing by fast firing from three clay minerals and the resulting products meet the specifications of the NBR 15270-1/2005 standards for clay ceramics. / A monoqueima rápida tem sido utilizada para fabricação de telhas por empresas de Santa Catarina. Mas estas usam composição de massa e sistemas de prensagem por massa seca, típicos da cerâmica de revestimento. Portanto, os produtores de telhas cerâmicas não estão utilizando as composições de massa e sistemas de conformação típicos da cerâmica vermelha, ou seja, massas compostas apenas por argilominerais e conformadas por extrusão. A tecnologia de queima rápida utilizando fornos a rolos viabiliza o uso de taxas de aquecimento mais rápidas com um tempo de ciclo de queima mais curto, reduzindo o custo energético e aumentando significativamente a capacidade produtiva da indústria. Desta forma, esta dissertação apresenta o estudo do efeito da taxa de aquecimento e da temperatura de queima sobre as propriedades finais de produtos de cerâmica vermelha extrudados, obtidos a partir de misturas de argilominerais e processados por queima rápida. Foram selecionadas cinco matérias-primas a partir das jazidas pertencentes à cooperativa de extração mineral do sindicato da indústria de cerâmica vermelha local. As matérias-primas foram conformadas por extrusão e queimadas em forno elétrico à 950°C sob um ciclo de queima de 90 min. As matérias-primas cruas foram caracterizadas quanto a sua plasticidade e comportamento em queima (DSC/TG). As matérias-primas queimadas foram caracterizadas quanto a sua absorção de água, resistência mecânica e variação dimensional. Após caracterização, três matérias-primas foram selecionadas para o desenvolvimento das formulações utilizando-se planejamento experimental de misturas e análise de variância. As composições conformadas por extrusão foram submetidas a ciclos de queima de 30 min e 90 min em temperaturas de 950°C e 1050°C. As composições foram caracterizadas segundo os mesmos ensaios utilizados para as matérias-primas. Os resultados obtidos mostram a viabilidade de obtenção de produtos de cerâmica vermelha extrudados pelo processo de monoqueima rápida em fornos a rolos, utilizando matérias-primas argilosas. Foi possível determinar que cinco composições estão aptas ao processamento por queima rápida a partir de três argilominerais e que estes produtos atendem às especificações da normas NBR 15270-1/2005 para cerâmica vermelha.

Este trabalho avalia o efeito da adição de resíduo proveniente das indústrias de fabricação do papel, quando incorporados a argilas para processamento cerâmico tradicional. Foram utilizadas argilas da região de Canoas - RS e Sapucaia do Sul - RS, bem como o resíduo proveniente de uma empresa de São Leopoldo - RS. Após a caracterização das matérias-primas, foram formuladas massas cerâmicas com adições de 5, 10, 20 e 40% de resíduo, e, como padrão de comparação, utilizou-se uma formulação apenas com argilas. As massas cerâmicas foram conformadas por extrusão e foram submetidas à queima em forno elétrico nas temperaturas de 850, 900, 950 e 1 000°C. Os corpos cerâmicos assim obtidos foram caracterizados segundo suas propriedades físicas, mecânicas e térmicas. Os resultados mostraram que o resíduo aumenta a resistência a verde, favorecendo o manuseio deste durante o processamento cerâmico, aumenta a densificação do material cerâmico nas formulações de 5 e 1 0% de adição e conseqüentemente sua resistência mecânica após a queima comparada à formulação sem adição de resíduo de celulose e produz características na formulação com 20% bem próximas da formulação sem resíduo. Com isso pode-se afirmar que há viabilidade no uso deste resíduo na produção de produtos cerâmicos numa proporção de até 20% de adição numa temperatura ideal de queima de 900°C nas condições realizadas neste trabalho. / This work evaluates the effect of using a cellulose waste as raw material for ceramic production when incorporated to two Southern Brazil clays used for the production of building materiais. The waste in case is sludge from the paper production in an industrial plant. The ceramic masses were prepared using O, 5, 10, 20 and 40%wt of waste. The ceramic mixes were extruded, dried (at 110°C) and burned in laboratory electric oven at 850, 900, 950 and 1000°C. The ceramic bodies were characterized according to their physical, mechanical and thermal properties. The results showed that the cellulose waste increases the mechanical resistance of ceramic masses after drying, favoring their handling during ceramic processing. After burning, the ceramic bodies with 5 and 10% of cellulose waste showed higher mechanical strength compared to the formulation without cellulose waste. Ceramic bodies with 20% of cellulose waste showed features next to the ceramic bodies without waste. The results indicated the viability of use up to 20% of cellulose for ceramic production by burning at 900°C.

Este trabalho avalia o efeito da adição de resíduo proveniente das indústrias de fabricação do papel, quando incorporados a argilas para processamento cerâmico tradicional. Foram utilizadas argilas da região de Canoas - RS e Sapucaia do Sul - RS, bem como o resíduo proveniente de uma empresa de São Leopoldo - RS. Após a caracterização das matérias-primas, foram formuladas massas cerâmicas com adições de 5, 10, 20 e 40% de resíduo, e, como padrão de comparação, utilizou-se uma formulação apenas com argilas. As massas cerâmicas foram conformadas por extrusão e foram submetidas à queima em forno elétrico nas temperaturas de 850, 900, 950 e 1 000°C. Os corpos cerâmicos assim obtidos foram caracterizados segundo suas propriedades físicas, mecânicas e térmicas. Os resultados mostraram que o resíduo aumenta a resistência a verde, favorecendo o manuseio deste durante o processamento cerâmico, aumenta a densificação do material cerâmico nas formulações de 5 e 1 0% de adição e conseqüentemente sua resistência mecânica após a queima comparada à formulação sem adição de resíduo de celulose e produz características na formulação com 20% bem próximas da formulação sem resíduo. Com isso pode-se afirmar que há viabilidade no uso deste resíduo na produção de produtos cerâmicos numa proporção de até 20% de adição numa temperatura ideal de queima de 900°C nas condições realizadas neste trabalho. / This work evaluates the effect of using a cellulose waste as raw material for ceramic production when incorporated to two Southern Brazil clays used for the production of building materiais. The waste in case is sludge from the paper production in an industrial plant. The ceramic masses were prepared using O, 5, 10, 20 and 40%wt of waste. The ceramic mixes were extruded, dried (at 110°C) and burned in laboratory electric oven at 850, 900, 950 and 1000°C. The ceramic bodies were characterized according to their physical, mechanical and thermal properties. The results showed that the cellulose waste increases the mechanical resistance of ceramic masses after drying, favoring their handling during ceramic processing. After burning, the ceramic bodies with 5 and 10% of cellulose waste showed higher mechanical strength compared to the formulation without cellulose waste. Ceramic bodies with 20% of cellulose waste showed features next to the ceramic bodies without waste. The results indicated the viability of use up to 20% of cellulose for ceramic production by burning at 900°C.

Neste trabalho, investigou-se a migração dos íons SO4 -2 e Ca+2 em uma cerâmica vermelha aditivada com CaSO4.2H2O simulando o processo de eflorescência. Para tanto, uma massa cerâmica com tendência não patológica, à base de uma argila da região de Gravataí-RS, foi formulada com 0, 4, 8, 12 e 16% em peso de CaSO4.2H2O. No processamento cerâmico, utilizou-se a conformação por extrusão a vácuo e queima em forno elétrico tipo mufla a diferentes temperaturas (800, 850, 900 e 950ºC) com patamar de doze horas. Os corpos cerâmicos obtidos em dimensões de 70x27x9mm3 foram caracterizados quanto às propriedades físicas (absorção de água e porosidade aparente). Para avaliar a mobilidade dos íons SO4 -2 e Ca+2, foram realizados ensaios de eflorescência segundo a norma ASTMC67/2003, análise da distribuição de tamanho de poros nos corpos cerâmicos investigados, ensaios de solubilização durante os períodos de uma hora com os corpos cerâmicos imersos em água a 90°C e imersão dos corpos cerâmicos por sete, quatorze e vinte e oito dias consecutivos em temperatura ambiente. Também foram realizados testes de condutividade elétrica nos solubilizados dos corpos cerâmicos durante os períodos de uma hora e de sete dias de ensaio e avaliou-se a potencialidade desses íons na formação do fenômeno em função das variáveis temperatura e pH. Para a quantificação da eflorescência, foi desenvolvida uma nova metodologia por análise de imagem utilizando o software gráfico Image Tools versão 3.0. Os resultados obtidos permitiram identificar que a nova metodologia baseada em análise de imagens mostrou-se bastante eficiente para quantificar a eflorescência em corpos cerâmicos, diminuindo a subjetividade da avaliação visual. Constatou-se que o íon cálcio possui maior mobilidade do que o íon sulfato após sete dias de repouso. Para maiores tempos de repouso, quatorze e vinte e oito dias, a diferença entre as concentrações por solubilização dos íons Ca+2 e SO4 -2 diminui significativamente. Também foi possível identificar uma tendência (com poucas exceções): os valores da concentração do íon Ca+2 são maiores do que os da concentração de SO4 -2 para um mesmo volume total e diâmetro médio de poros e mesma quantidade de sulfato de cálcio na formulação. Da mesma forma, quando a concentração por solubilização dos íons Ca+2 e SO4 -2 é relacionada à absorção de água dos corpos cerâmicos investigados, e comparando-os com os resultados dos ensaios de eflorescência por imagem, constata-se uma similaridade entre os resultados da eflorescência e da concentração do íon Ca+2 após sete dias de repouso. Já para o íon SO4 -2, os resultados de eflorescência assemelham-se aos de quatorze dias de repouso. A formação da eflorescência está intimamente ligada à porosidade e aos índices de concentração de sal e absorção de água dos corpos cerâmicos. Ao mesmo tempo, os ensaios de solubilização investigados mostraram-se ótimos instrumentos para análise do fenômeno, permitindo, de forma bastante confiável, que se disponha de dados sobre a formação da eflorescência em corpos cerâmicos. / In this work, the displacement of SO4 -2 and Ca+2 ions in red ceramic was investigated simulating the efflorescence process. Ceramic bodies were molded (70x27x9mm3) by vacuum extrusion formulated with different contents of CaSO4.2H2O (0, 2, 4, 8, 16% in weight) and burnt at different temperatures (800, 850, 900, 950°C) for 12 hours. Microstructure was evaluated for water absorption, apparent porosity, and pore size distribution. Efflorescence was evaluated according to the ASTMC67/2003 norm. Tests of SO4 -2 and Ca+2 ion solubilizations after periods of 1 hour with the ceramic bodies immerged in hot water and periods of 7, 14 and 28 consecutive days with the ceramic bodies in cold water were carried out. Tests were also made of electrical conductivity in solubilized from ceramic bodies during one hour and during seven days and evaluated the potential of these ions to formation of efflorescence regarding the variables temperature and pH. In the efflorescence quantification, an image analysis methodology was developed using the graphic software Image Tools 3.0. Results allowed establishing a relationship between the efflorescence of the investigated ions, physical properties (water absorption and apparent porosity), pore size distribution, and solubilization. The new methodology based on the analysis of images is sufficiently efficient to quantify efflorescence in ceramic bodies, reducing the subjectivity of the visual evaluation. Calcium ion has larger mobility than sulfate ion after 7 days of rest. For longer periods of rest (14 and 28 days), the difference between the concentrations by solubilization of Ca+2 and SO4 -2 ions significantly reduces. It was also possible to identify the tendency (with few exceptions) that the concentration values of the Ca+2 ion are bigger than the concentration values of SO4 -2 for the same total volume and average diameter of pores as well as the same amount of calcium sulfate in the formularization. Likewise, when the concentration for the solubilization of the Ca+2 and SO4 -2 ions is related to water absorption of the ceramic bodies investigated as well as when we compare them with the results of the assays of efflorescence for image, a similarity between the results of the efflorescence and the concentration of the Ca+2 ion after 7 days of rest is observed. For the SO4 -2 ion, the efflorescence results are similar to 14 days of rest. The formation of efflorescence is closely linked to the porosity and to the indices of concentration of salt and water absorption contained in the products at the same time. The investigated assays of solubilization showed to be excellent instruments for analysis of the phenomenon allowing, sufficiently trustworthy, the obtaining of data on the formation of efflorescence in ceramic bodies.

Neste trabalho, investigou-se a migração dos íons SO4 -2 e Ca+2 em uma cerâmica vermelha aditivada com CaSO4.2H2O simulando o processo de eflorescência. Para tanto, uma massa cerâmica com tendência não patológica, à base de uma argila da região de Gravataí-RS, foi formulada com 0, 4, 8, 12 e 16% em peso de CaSO4.2H2O. No processamento cerâmico, utilizou-se a conformação por extrusão a vácuo e queima em forno elétrico tipo mufla a diferentes temperaturas (800, 850, 900 e 950ºC) com patamar de doze horas. Os corpos cerâmicos obtidos em dimensões de 70x27x9mm3 foram caracterizados quanto às propriedades físicas (absorção de água e porosidade aparente). Para avaliar a mobilidade dos íons SO4 -2 e Ca+2, foram realizados ensaios de eflorescência segundo a norma ASTMC67/2003, análise da distribuição de tamanho de poros nos corpos cerâmicos investigados, ensaios de solubilização durante os períodos de uma hora com os corpos cerâmicos imersos em água a 90°C e imersão dos corpos cerâmicos por sete, quatorze e vinte e oito dias consecutivos em temperatura ambiente. Também foram realizados testes de condutividade elétrica nos solubilizados dos corpos cerâmicos durante os períodos de uma hora e de sete dias de ensaio e avaliou-se a potencialidade desses íons na formação do fenômeno em função das variáveis temperatura e pH. Para a quantificação da eflorescência, foi desenvolvida uma nova metodologia por análise de imagem utilizando o software gráfico Image Tools versão 3.0. Os resultados obtidos permitiram identificar que a nova metodologia baseada em análise de imagens mostrou-se bastante eficiente para quantificar a eflorescência em corpos cerâmicos, diminuindo a subjetividade da avaliação visual. Constatou-se que o íon cálcio possui maior mobilidade do que o íon sulfato após sete dias de repouso. Para maiores tempos de repouso, quatorze e vinte e oito dias, a diferença entre as concentrações por solubilização dos íons Ca+2 e SO4 -2 diminui significativamente. Também foi possível identificar uma tendência (com poucas exceções): os valores da concentração do íon Ca+2 são maiores do que os da concentração de SO4 -2 para um mesmo volume total e diâmetro médio de poros e mesma quantidade de sulfato de cálcio na formulação. Da mesma forma, quando a concentração por solubilização dos íons Ca+2 e SO4 -2 é relacionada à absorção de água dos corpos cerâmicos investigados, e comparando-os com os resultados dos ensaios de eflorescência por imagem, constata-se uma similaridade entre os resultados da eflorescência e da concentração do íon Ca+2 após sete dias de repouso. Já para o íon SO4 -2, os resultados de eflorescência assemelham-se aos de quatorze dias de repouso. A formação da eflorescência está intimamente ligada à porosidade e aos índices de concentração de sal e absorção de água dos corpos cerâmicos. Ao mesmo tempo, os ensaios de solubilização investigados mostraram-se ótimos instrumentos para análise do fenômeno, permitindo, de forma bastante confiável, que se disponha de dados sobre a formação da eflorescência em corpos cerâmicos. / In this work, the displacement of SO4 -2 and Ca+2 ions in red ceramic was investigated simulating the efflorescence process. Ceramic bodies were molded (70x27x9mm3) by vacuum extrusion formulated with different contents of CaSO4.2H2O (0, 2, 4, 8, 16% in weight) and burnt at different temperatures (800, 850, 900, 950°C) for 12 hours. Microstructure was evaluated for water absorption, apparent porosity, and pore size distribution. Efflorescence was evaluated according to the ASTMC67/2003 norm. Tests of SO4 -2 and Ca+2 ion solubilizations after periods of 1 hour with the ceramic bodies immerged in hot water and periods of 7, 14 and 28 consecutive days with the ceramic bodies in cold water were carried out. Tests were also made of electrical conductivity in solubilized from ceramic bodies during one hour and during seven days and evaluated the potential of these ions to formation of efflorescence regarding the variables temperature and pH. In the efflorescence quantification, an image analysis methodology was developed using the graphic software Image Tools 3.0. Results allowed establishing a relationship between the efflorescence of the investigated ions, physical properties (water absorption and apparent porosity), pore size distribution, and solubilization. The new methodology based on the analysis of images is sufficiently efficient to quantify efflorescence in ceramic bodies, reducing the subjectivity of the visual evaluation. Calcium ion has larger mobility than sulfate ion after 7 days of rest. For longer periods of rest (14 and 28 days), the difference between the concentrations by solubilization of Ca+2 and SO4 -2 ions significantly reduces. It was also possible to identify the tendency (with few exceptions) that the concentration values of the Ca+2 ion are bigger than the concentration values of SO4 -2 for the same total volume and average diameter of pores as well as the same amount of calcium sulfate in the formularization. Likewise, when the concentration for the solubilization of the Ca+2 and SO4 -2 ions is related to water absorption of the ceramic bodies investigated as well as when we compare them with the results of the assays of efflorescence for image, a similarity between the results of the efflorescence and the concentration of the Ca+2 ion after 7 days of rest is observed. For the SO4 -2 ion, the efflorescence results are similar to 14 days of rest. The formation of efflorescence is closely linked to the porosity and to the indices of concentration of salt and water absorption contained in the products at the same time. The investigated assays of solubilization showed to be excellent instruments for analysis of the phenomenon allowing, sufficiently trustworthy, the obtaining of data on the formation of efflorescence in ceramic bodies.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2007. / Submitted by Jaqueline Oliveira (jaqueoliveiram@gmail.com) on 2008-11-25T17:08:14Z No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_2008_FernandaPereiraGouveia.pdf: 2266043 bytes, checksum: 6d5f0736dce95f77d8d7cbe8739feddd (MD5) / Approved for entry into archive by Georgia Fernandes(georgia@bce.unb.br) on 2009-02-09T14:37:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_2008_FernandaPereiraGouveia.pdf: 2266043 bytes, checksum: 6d5f0736dce95f77d8d7cbe8739feddd (MD5) / Made available in DSpace on 2009-02-09T14:37:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_2008_FernandaPereiraGouveia.pdf: 2266043 bytes, checksum: 6d5f0736dce95f77d8d7cbe8739feddd (MD5) / Nas indústrias cerâmicas vermelha é facilmente visível o descarte de peças com defeitos, em lugares impróprios, ao longo de vias, no pátio da própria industria ou até em áreas verdes. Na tentativa de reaproveitar este material fez-se um estudo experimental da utilização da incorporação do chamote em massas cerâmicas. O chamote foi obtido da queima de blocos cerâmicos, numa temperatura de 800oC. Para a transformação dos refugos de bloco em chamote, utilizou-se um triturador, tipo moinho de bolas. Inicialmente, foram realizados ensaios de caracterização química, física e mineralógica, para a argila e o chamote, ambos provenientes de uma indústria cerâmica estudo de caso, localizada em Petrolina-GO. Os corpos de prova foram conformados por extrusão, nas seguintes proporções de chamote: 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, em peso. Os corpos cerâmicos foram submetidos a três temperaturas de queima; 850oC, 950oC e 1050oC para a investigação das propriedades tecnológica. As propriedades analisadas foram retração linear, porosidade aparente, absorção de água, massa especifica aparente e resistência mecânica, esta última obtida pela tensão de ruptura à flexão em três pontos. Os resultados indicaram que a adição de chamote na massa cerâmicas minimizou a retração na secagem e consequentemente, retração na queima. Os menores valores de retração foram encontrados para a composição com 20% de chamote. A adição de 10%, apresentou melhores resultados em quase todas as propriedades, inclusive, elevados valores para resistência mecânica. Em relação à composição de 5% e 15%, não obtiveram valores tão expressivos para efeito de comparação com o corpo de prova isento de resíduo. O incremento de chamote acarretou aumento nas taxas de absorção de água e porosidade aparente, porém, os valores não ultrapassaram os limites sugeridos por Souza Santos (1975). A partir deste estudo, verificou-se que a incorporação de chamote em massa cerâmicas é possível, preferivelmente, para o teor de 10% de adição. Por outro lado, o estímulo do seu uso contribuiria para a consciência mais sustentável do setor. _____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In the ceramic industries red the discarding of bricks with defects is easily visible, in improper places, throughout ways, in the patio of the industry or even in green areas. In the attempt of recycling this material was carried out an experimental study of the waste ceramic incorporation use in ceramic bodies.The waste ceramic was gotten of ceramic blocks burned, in a temperature of 800oC. For the transformation block’s garbage in waste ceramic, one used a milling machines, type balls mill. At the first time, the waste ceramic and clay were characterized in laboratory in terms the chemical, physical and mineralogical, both proceeding from a ceramic industry case’s study, located in Petrolina-GO. Test specimens were conformed by vacuum extrusion, in the following ratios of waste ceramic: 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, in weight. The ceramic bodies had been submitted the three temperatures of burning; 850oC, 950oC and 1050oC for the inquiry of the technological properties. The properties analyzed were linear retraction, apparent porosity, water absorption, apparent specific gravity and mechanical strength, this last one gotten for the flexural rupture strength in three points. The results had indicated that the addition of waste ceramic in the ceramic body minimized the retraction in the drying and as a result, retraction in the burning. The lesser values of retraction had been found for the composition with 20% waste ceramic. The 10% addition, presented better resulted in almost all the properties, also, raised values for mechanical strength. Respecting the composition of 5% and 15%, they had not gotten so significative values in comparison with the specimens free from residue. The increment of waste ceramic increase the taxes of water absorption and apparent porosity, however, the values had not exceeded the limits suggested for Souza Santos (1975). From this study, it was verified that the incorporation of waste ceramic in ceramic body is possible, it’s better, for the text of 10% of addition. On the other hand, the stimulaton of its use would contribute for the conscience most sustainable of the sector.

Os impactos ambientais ligados à construção civil têm despertado interesse de vários pesquisadores. Entre estes impactos estão os diretamente relacionados à produção de materiais de construção. No Brasil, existem poucos estudos que avaliam estes impactos. Esses estudos são fundamentais para a definição de requisitos que permitam aos principais atores do setor optarem por materiais baseados tanto no desempenho técnico, como também no desempenho ambiental. O objetivo desta pesquisa é caracterizar os principais impactos envolvidos na produção de tijolos, blocos e telhas cerâmicas no estado do Rio Grande do Sul, visando apontar iniciativas ambientais adotadas e melhorias a serem incorporadas. Para se atingir o objetivo, um grupo de 8 indústrias de pequeno, médio e grande porte foram selecionadas para comporem o múltiplo estudo de caso. Os dados foram obtidos através de aplicação de entrevistas realizadas junto às indústrias. Os principais impactos analisados dizem respeito à: matéria-prima, fontes energéticas, geração de resíduos, emissões de CO2, ambiente de trabalho e produto acabado. Através da pesquisa verificou-se que as indústrias possuem iniciativas de baixo impacto ambiental, como o uso de fontes renováveis de energia e resíduos de outras indústrias incorporados a sua matéria-prima. Observa-se a necessidade de diminuir perdas no processo de produção, que são elevadas, bem como melhorar as condições de trabalho e organização do processo.

BEZERRA, C. H. de A. Análise comparativa das propriedades físicas e mineralógicas dos depósitos de argila dos municípios de Crato e Jucás-CE. 96 f. 2012. Dissertação (Mestrado em Geologia) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Aline Nascimento (vieiraaline@yahoo.com.br) on 2013-05-22T19:08:58Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_chabezerra.pdf: 2666194 bytes, checksum: 4c3c133363735ba03d4393ba5a226f44 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Nascimento(vieiraaline@yahoo.com.br) on 2013-05-22T20:16:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_chabezerra.pdf: 2666194 bytes, checksum: 4c3c133363735ba03d4393ba5a226f44 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-22T20:16:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_chabezerra.pdf: 2666194 bytes, checksum: 4c3c133363735ba03d4393ba5a226f44 (MD5) Previous issue date: 2012 / This work report a comparative physical and chemical analysis of clays properties between two areas with different environmental characteristics. For determination of the Physical properties of the specimens granulometric assays were performed with the use of five (5) weight granulometric sieves previously known in the meshes 140, 200, 325, 400, 500 and ground, yielding six (6) granulometric classes were identified limits of plasticity, liquidity and plasticity indexes, as well as the levels were set temperature firing ideal for both areas of study based on the test results obtained from mass loss to fire, and linear shrinkage water absorption. To complete the physical tests were defined compression resistance of the materials of the areas in this study. Chemical analysis of samples was performed based on the results of the analysis of X-ray diffraction (XRD) and X-ray fluorescence (XRF) that indicated the presence of illite, montmorillonite and kaolinite in sample B2 and B1 in the sample located in the municipality of Crato . In samples A1 and A2 located in the municipality of Jucás kaolinite and illite were identified in both samples. Analyzing the results of physical and chemical properties can be stated that for the production of ceramic tiles the material that best suits the requirements of the market is coming from the area 2 (Crato), as well as material from one area of the municipality is more Jucás suitable for production of bricks sealing without structural function. / O trabalho consiste em fazer uma análise comparativa das propriedades físicas e químicas entre argilas de duas áreas com características ambientais distintas. Para determinação das propriedades físicas dos corpos de prova foram realizados ensaios granulométricos com a utilização de 5 (cinco) peneiras granulométricas com peso previamente conhecido nas malhas 140, 200, 325, 400, 500 e fundo, obtendo-se 6 (seis) classes granulométricas, foram identificados os limítes de plasticidade, de liquidez e os índices de plasticidade, bem como foram definidas os patamares de temperatura de queima ideal para as duas áreas do estudo com base nos resultados obtidos nos ensaios de perda de massa ao fogo, retração linear e absorção de água. Para completar os ensaios físicos foram definidos a resistência à compressão dos materiais das áreas deste estudo. A análise química das amostras foi realizada a partir dos resultados das análises de difração de raio X (DRX) e fluorescência de raio X (FRX) que apontaram a presença de ilita e montmorilonita na amostra B2 e caolinita na amostra B1 localizadas no município do Crato. Nas amostras A1 e A2 localizadas no município de Jucás foram identificadas caolinita e ilita nas duas amostras. Analisando os resultados físicos e químicos pode-se afirmar que para a produção de telhas cerâmicas o material que melhor se adequa as exigências de mercado é o oriundo da área 2 (Crato), bem como o material da área 1 no município de Jucás é mais adequado para a produção de tijolos de vedação sem função estrutural.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2014-12-11T20:04:26Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ReaproveitamentoLamaAciaria.pdf: 209900 bytes, checksum: b358bc013e2625720f7d6aeb02d30123 (MD5) / Rejected by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br), reason: a pedido on 2014-12-12T14:57:07Z (GMT) / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2014-12-16T15:05:51Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ReaproveitamentoLamaAciaria.pdf: 3813101 bytes, checksum: 39291c25e9ea6e017b3c0956bd69bf9f (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-01-15T17:33:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ReaproveitamentoLamaAciaria.pdf: 3813101 bytes, checksum: 39291c25e9ea6e017b3c0956bd69bf9f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-15T17:33:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_ReaproveitamentoLamaAciaria.pdf: 3813101 bytes, checksum: 39291c25e9ea6e017b3c0956bd69bf9f (MD5) Previous issue date: 2006 / Neste trabalho são apresentados os resultados de um estudo sobre a incorporação de lama de aciaria com baixo teor de ferro metálico à massa argilosa para fabricação de cerâmica vermelha e a análise das propriedades tecnológicas deste material com a variação da temperatura de queima. Os corpos-de-prova cerâmicos foram confeccionados com 2, 5, 10, 20 e 30% em peso de lama de aciaria com baixo teor de ferro metálico obtida pela técnica de ultrassonagem no Centro de Treinamento e Transferência de Tecnologia – CT3, Fundação Gorceix, Ouro Preto e massa argilosa da União das Cerâmicas UNICER, Santa Gertrudes, São Paulo. Os materiais obtidos foram queimados nas temperaturas de 1000, 1050 e 10750C e determinadas as propriedades físico-mecânicas de absorção de água; porosidade e massa específica aparente, retração linear e tensão de ruptura à flexão, em função da temperatura de queima e do conteúdo de resíduo. Os resultados indicaram que a adição de lama de aciaria em diferentes formulações à massa argilosa modifica as propriedades tecnológicas e que os materiais cerâmicos obtidos a partir dessas formulações têm potencial para serem empregados na fabricação de produtos de cerâmica vermelha. ______________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: This work presents the results of a study on the incorporation of de of furnace waste with low teor of metallic iron at clay mass to fabrication of red ceramic and the analysis of the technological properties of this material with the variation of the firing temperature. The ceramic probe material were confeccionated with 2, 5, 10, 20 and 30% wt % of furnace waste with low teor of metallic iron obtained by ultrassonage technical at Centro de Treinamento e Transferência de Tecnologia – CT3, Fundação Gorceix, Ouro Preto and clay mass of União das Cerâmicas UNICER, Santa Gertrudes, São Paulo. The materials obtained were fired at temperatures of 1000, 1050 e 10750C and determined the physical-mechanical properties of water absorption; apparent porosity and specific mass, linear retraction and module rupture at flexion, as a function of firing temperature and content of waste. The results suggests that the addition of furnace waste in different formulations to the clay mass modifies the technological properties and that ceramic probe materials obtained presents to be utilized to fabrication of red ceramic products.

Neste trabalho, investigou-se a migração dos íons SO4 -2 e Ca+2 em uma cerâmica vermelha aditivada com CaSO4.2H2O simulando o processo de eflorescência. Para tanto, uma massa cerâmica com tendência não patológica, à base de uma argila da região de Gravataí-RS, foi formulada com 0, 4, 8, 12 e 16% em peso de CaSO4.2H2O. No processamento cerâmico, utilizou-se a conformação por extrusão a vácuo e queima em forno elétrico tipo mufla a diferentes temperaturas (800, 850, 900 e 950ºC) com patamar de doze horas. Os corpos cerâmicos obtidos em dimensões de 70x27x9mm3 foram caracterizados quanto às propriedades físicas (absorção de água e porosidade aparente). Para avaliar a mobilidade dos íons SO4 -2 e Ca+2, foram realizados ensaios de eflorescência segundo a norma ASTMC67/2003, análise da distribuição de tamanho de poros nos corpos cerâmicos investigados, ensaios de solubilização durante os períodos de uma hora com os corpos cerâmicos imersos em água a 90°C e imersão dos corpos cerâmicos por sete, quatorze e vinte e oito dias consecutivos em temperatura ambiente. Também foram realizados testes de condutividade elétrica nos solubilizados dos corpos cerâmicos durante os períodos de uma hora e de sete dias de ensaio e avaliou-se a potencialidade desses íons na formação do fenômeno em função das variáveis temperatura e pH. Para a quantificação da eflorescência, foi desenvolvida uma nova metodologia por análise de imagem utilizando o software gráfico Image Tools versão 3.0. Os resultados obtidos permitiram identificar que a nova metodologia baseada em análise de imagens mostrou-se bastante eficiente para quantificar a eflorescência em corpos cerâmicos, diminuindo a subjetividade da avaliação visual. Constatou-se que o íon cálcio possui maior mobilidade do que o íon sulfato após sete dias de repouso. Para maiores tempos de repouso, quatorze e vinte e oito dias, a diferença entre as concentrações por solubilização dos íons Ca+2 e SO4 -2 diminui significativamente. Também foi possível identificar uma tendência (com poucas exceções): os valores da concentração do íon Ca+2 são maiores do que os da concentração de SO4 -2 para um mesmo volume total e diâmetro médio de poros e mesma quantidade de sulfato de cálcio na formulação. Da mesma forma, quando a concentração por solubilização dos íons Ca+2 e SO4 -2 é relacionada à absorção de água dos corpos cerâmicos investigados, e comparando-os com os resultados dos ensaios de eflorescência por imagem, constata-se uma similaridade entre os resultados da eflorescência e da concentração do íon Ca+2 após sete dias de repouso. Já para o íon SO4 -2, os resultados de eflorescência assemelham-se aos de quatorze dias de repouso. A formação da eflorescência está intimamente ligada à porosidade e aos índices de concentração de sal e absorção de água dos corpos cerâmicos. Ao mesmo tempo, os ensaios de solubilização investigados mostraram-se ótimos instrumentos para análise do fenômeno, permitindo, de forma bastante confiável, que se disponha de dados sobre a formação da eflorescência em corpos cerâmicos. / In this work, the displacement of SO4 -2 and Ca+2 ions in red ceramic was investigated simulating the efflorescence process. Ceramic bodies were molded (70x27x9mm3) by vacuum extrusion formulated with different contents of CaSO4.2H2O (0, 2, 4, 8, 16% in weight) and burnt at different temperatures (800, 850, 900, 950°C) for 12 hours. Microstructure was evaluated for water absorption, apparent porosity, and pore size distribution. Efflorescence was evaluated according to the ASTMC67/2003 norm. Tests of SO4 -2 and Ca+2 ion solubilizations after periods of 1 hour with the ceramic bodies immerged in hot water and periods of 7, 14 and 28 consecutive days with the ceramic bodies in cold water were carried out. Tests were also made of electrical conductivity in solubilized from ceramic bodies during one hour and during seven days and evaluated the potential of these ions to formation of efflorescence regarding the variables temperature and pH. In the efflorescence quantification, an image analysis methodology was developed using the graphic software Image Tools 3.0. Results allowed establishing a relationship between the efflorescence of the investigated ions, physical properties (water absorption and apparent porosity), pore size distribution, and solubilization. The new methodology based on the analysis of images is sufficiently efficient to quantify efflorescence in ceramic bodies, reducing the subjectivity of the visual evaluation. Calcium ion has larger mobility than sulfate ion after 7 days of rest. For longer periods of rest (14 and 28 days), the difference between the concentrations by solubilization of Ca+2 and SO4 -2 ions significantly reduces. It was also possible to identify the tendency (with few exceptions) that the concentration values of the Ca+2 ion are bigger than the concentration values of SO4 -2 for the same total volume and average diameter of pores as well as the same amount of calcium sulfate in the formularization. Likewise, when the concentration for the solubilization of the Ca+2 and SO4 -2 ions is related to water absorption of the ceramic bodies investigated as well as when we compare them with the results of the assays of efflorescence for image, a similarity between the results of the efflorescence and the concentration of the Ca+2 ion after 7 days of rest is observed. For the SO4 -2 ion, the efflorescence results are similar to 14 days of rest. The formation of efflorescence is closely linked to the porosity and to the indices of concentration of salt and water absorption contained in the products at the same time. The investigated assays of solubilization showed to be excellent instruments for analysis of the phenomenon allowing, sufficiently trustworthy, the obtaining of data on the formation of efflorescence in ceramic bodies.