Orientador: Keizo Yukimitu / Resumo: Neste trabalho, aborda-se a substituição parcial da formulação padrão para materiais cerâmicos tipo porcelanato conhecida como formulação P-48, disponibilizada pela indústria Villagres, por material residual de origem orgânica (cinza de bagaço de cana-de-açúcar). As causas motivadoras do estudo englobam a sustentabilidade, rentabilidade, disponibilidade e inovação, visto que a cinza de bagaço de cana-de-açúcar tem como destinação, em sua maioria, o descarte a céu aberto, além dos gastos para as usinas sucroalcooleiras em seu descarte correto. Conforme o decorrer do projeto, composições em porcentagens de substituição foram previamente determinadas, sendo da ordem de 1% a 5% em massa. Os dados foram mensurados e analisados quanto a tempo de escoamento, absorção, piroplasticidade, retração e presença de coração negro. Os resultados obtidos demonstraram-se promissores nas faixas de 1% de substituição com silicato de sódio e 2,5% de substituição sem silicato de sódio, porém, com ressalvas. A amostra de melhor desempenho foi a de 5% de substituição sem silicato de sódio, em que os parâmetros de qualidade da empresa Villagres e das Normas Brasileiras (NBR) para porcelanato. Dessa forma, justifica-se a continuidade do estudo, com o intuito de aprimorar e material residual e as condições de produção para a aplicação efetiva da cinza de bagaço de cana-de-açúcar em porcelanato. / Abstract: In this work, the possibility of partially replacement in the standard blend of porcelain tiles know as blend P-48, given by Villagres, by residual material with organic origin (sugarcane bagasse) is discussed. The motivating causes of the study include sustainability, profitability, availability and innovation, since the sugarcane bagasse ash is destined to discard in open air places, beyond expenses for the sugar and alcohol industry for the correct waste disposal. As the project progresses, compositions in a suitable range were previously determined, ranged of 1% to 5% of replacement in the original formulation, then doing the samples to get data collection, as flow time, absorption, pyroplasticity, retraction and presence of black stains. The results obtained were promising for 1% substitution with sodium silicate, 2.5% without sodium silicate, however, sample with negative points. The sample with better performance was 5% without sodium silicate, because the industry quality parameters were respected, as well as the regulations for porcelain tiles. Therefore, the continuity of the study is justified, in order to improve the conditions, as well as to improve the sugarcane bagasse itself, for more effective application in porcelain tiles. / Mestre

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Foram realizadas formulações contendo apenas argila in natura e com adições de cinza de lã (CL) em percentagens de 5, 10, 20 e 30 % na massa de cerâmica vermelha, sendo submetidas à caracterização química pela Fluorescência de Raios-X (FRX) e Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR); mineralógica com Difração de Raios-X (DRX); térmica pela Análise Termogravimétrica (TG) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC); e física por meio da distribuição granulométrica e índices físicos. A conformação das amostras foi realizada por prensagem e extrusão à vácuo. E as contrações lineares de secagem e de sinterização, também foram avaliadas. A sinterização dos produtos cerâmicos foi realizada em temperaturas de 600, 700 e 800 °C, com taxa de aquecimento de 100 °Cmin-1 e patamar de sinterização de três horas. As propriedades estruturais dos produtos foram realizadas por meio de FT-IR e DRX, e a resistência mecânica pela tensão de ruptura à flexão. Outras análises físicas como contrações lineares de secagem, porosidade aparente, massa específica aparente e absorção de água, também foram avaliadas. Para a resistência mecânica a média dos valores obtidos variou de 0,38 ± 0,15 MPa a 6,70 ± 0,76 MPa, e para absorção de água, a média dos valores foi de 14,72 ± 0,39 % a 27,60 ± 1,05 %, para os produtos cerâmicos prensados. A avaliação destes mesmos parâmetros para os produtos cerâmicos extrudados, apresentou variação de 2,38 ± 1,47 MPa a 7,38 ± 3,00 MPa e de 8,57 ± 0,68 % a 24,80 ± 1,08 %. A resistência mecânica e absorção de água obtiveram melhores valores na temperatura de queima a 800 °C. No entanto, os valores encontrados foram abaixo do esperado devido aos produtos cerâmicos extrudados apresentar patologias como o “coração negro”. / The use of solid ash residue for the manufacture of ceramic products has been evidence to improve the chemical, physical and mechanical properties, minimizing environmental problems and reduce the volume of extraction clayey raw materials. In view of this, the present study aims to evaluate the possibility to make ceramics by the clay added by sheep wool waste ash, in different percentages. The purpose of this application is the construction bricks. The residue is derived from the beneficiation process of the sheep wool into a textile, and this was burnt at the air and sieved in a set of sieves 20, 30, 40, 60 and 80 mesh, only formulations were made containing clay and wool gray additions (CL) in percentages of 5, 10, 20 and 30 % in a red ceramic, being subjected to chemical characterization by X-Ray Fluorescence (XRF) and Fourier Transform in the Infrared Spectroscopy (FT-IR); Mineralogical with X-Ray Diffraction (XRD); Thermal by Thermogravimetric Analysis (TG) and Differential Scanning Calorimetry (DSC); through of physical and particle size distribution and physical indexes. The conformation of the samples was accomplished by pressing and vacuum extrusion. And the linear shrinkage by drying and heating, were also evaluated. The sintering of the ceramic products is performed at temperatures of 600, 700 and 800 °C with a the rate of 100 °Cmin -1 and three hours burning level. The structural properties of the products were performed by FT-IR and XRD, and the mechanical strength of the flexural breaking strain. Other physical analysis such as linear shrinkage drying, porosity, bulk density and water absorption were also evaluated. For mechanical strength average values obtained ranged from 0.38 ± 0.15 MPa to 6.70 ± 0.76 MPa and water absorption, the average value was 14.72 ± 0.39 % and 27.60 ± 1.05 % for the ceramics pressed. The evaluation of these same parameters for extruded ceramics, changed from 2.38 ± 1.47 MPa to 7.38 ± 3.00 MPa and 8.57 ± 0.68 % to 24.80 ± 1.08 %. The mechanical strength and water absorption values obtained in the best heating temperature to 800 °C. However, the values were lower than expected due to the extruded ceramic products present conditions as the “black core”.