Materiais complexos como porcelanas e porcelanatos tem suas propriedades maximizadas quando atingem altas densidades finais após a sinterização. Contudo, a sua formulação contém no mínimo quatro matérias- primas diferentes, sendo o caulim a maior parte, mas também contendo quartzo e feldspatos. A granulometria final da mistura é controlada por uma única etapa de moagem de todos os materiais misturados. O objetivo deste trabalho foi obter combinações de diferentes granulometrias de ortoclásio, albita e quartzo com uma única granulometria de caulim através de cálculos de máximo empacotamento com o objetivo de alcançar a máxima densidade a cru, mantendo-se uma única composição química final. Os resultados mostraram que utilizando o conceito de empacotamento de partículas e otimizando a distribuição granulométrica foi possível obter corpos de prova com maiores densidades finais, menor retração final, além de reduzir a temperatura de queima, o que impacta diretamente no custo de produção. / Complex materials such as porcelain and porcelain stoneware have maximized their properties when they reach high final densities after sintering. However, formulations contain at least four different raw materials, where the kaolin is the major constituent, but also quartz and feldspars. The final particle size of the mixture is controlled by a single step milling of all materials. The attempt of this paper is to make different combinations of particles size distributions of orthoclase, albite and quartz with a single particle size of kaolin by calculation of maximum packing in order to achieve maximum density crude keeping same final chemical composition. The results showed that using the concept of particle packing and optimizing the particle size distribution was possible to obtain specimens with higher density end, the lower total shrinkage, in addition to reducing the firing temperature, which directly impacts the cost of production.

Materiais complexos como porcelanas e porcelanatos tem suas propriedades maximizadas quando atingem altas densidades finais após a sinterização. Contudo, a sua formulação contém no mínimo quatro matérias- primas diferentes, sendo o caulim a maior parte, mas também contendo quartzo e feldspatos. A granulometria final da mistura é controlada por uma única etapa de moagem de todos os materiais misturados. O objetivo deste trabalho foi obter combinações de diferentes granulometrias de ortoclásio, albita e quartzo com uma única granulometria de caulim através de cálculos de máximo empacotamento com o objetivo de alcançar a máxima densidade a cru, mantendo-se uma única composição química final. Os resultados mostraram que utilizando o conceito de empacotamento de partículas e otimizando a distribuição granulométrica foi possível obter corpos de prova com maiores densidades finais, menor retração final, além de reduzir a temperatura de queima, o que impacta diretamente no custo de produção. / Complex materials such as porcelain and porcelain stoneware have maximized their properties when they reach high final densities after sintering. However, formulations contain at least four different raw materials, where the kaolin is the major constituent, but also quartz and feldspars. The final particle size of the mixture is controlled by a single step milling of all materials. The attempt of this paper is to make different combinations of particles size distributions of orthoclase, albite and quartz with a single particle size of kaolin by calculation of maximum packing in order to achieve maximum density crude keeping same final chemical composition. The results showed that using the concept of particle packing and optimizing the particle size distribution was possible to obtain specimens with higher density end, the lower total shrinkage, in addition to reducing the firing temperature, which directly impacts the cost of production.

Resumo: A maioria das indústrias do Pólo de Santa Gertrudes utiliza as rochas sedimentares da Formação Corumbataí como única matéria-prima para a fabricação de placas cerâmicas para revestimento com absorção de água entre 6,0 e 10,0%. Os minerais geralmente encontrados nessas rochas são illita, albita, quartzo, hematita e, em níveis localizados, carbonatos. A produção de placas de baixa porosidade é complicada principalmente devido aos problemas de instabilidade dimensional causados pela deformação piroplástica. A illita, hematita e carbonatos aumentam a susceptibilidade a esse fenômeno. Este trabalho estudou minuciosamente as características de alguns litotipos da formação e analisou detalhadamente a influência da adição de outras matérias-primas sobre um litotipo rico em feldspato. A adição de diabásio, alumina e feldspato potássico não aumenta a estabilidade dimensional. A adição de caulim reduz a susceptibilidade à deformação piroplástica. A composição formada pelo litotipo feldspático, caulim, feldspato e quartzo mostrou-se mais estável dimensionalmente, porém as peças dessa mistura ficaram fracas. A massa composta pelo litotipo feldspático, diabásio e caulim é menos suscetível à deformação piroplástica. A influência da granulação e da compacidade foi testada em algumas amostras. Massas com distribuição granulométrica próximas às praticadas no Pólo são mais suscetíveis à deformação piroplástica. E uma maior compacidade não necessariamente implica em uma maior estabilidade dimensional. / Abstract: The majority of Santa Gertrudes Pole's factories use the sedimentary rocks from Corumbataí Formation as the unique raw material for the manufacture of ceramic tiles with the water absorption between 6,0 and 10,0%. The formation generaily is composed by ulite, albite, quartz, hematite and, in specific beds, by carbonates. The production of iow porosity tiles is complicated mainly due to the larger occurrence of dimensional instability problems occasioned by pyroplastic deformation. ulite, hematite and carbonates increase susceptibility to these phenomena. This work studied the characteristics of some formation iithotypes and anaiyzed the influence of other raw materiais over a feldspar rich uithotype. The addition of diabase, alumina and feldspar-K doesn't increase dimensional stability. Kaolin's addition decreases the susceptibility to pyropiastic deformation. The mass composed of feidspar rich lithotype, kaolin, feldspar and quartz generated more dimensional stability, but the tiies were weaker. The blending composed of feldspar rich lithotype, diabase and kaolin is less susceptible to pyroplastic deformation. The influence of particle size distribution and pressing density was experimented in some samples. Blendings with particle size distribution next to those practiced in the Pole are more susceptibie to pyropiastic deformation. A larger pressing density not necessarily implies a greater dimensional stability. / Orientador: Antenor Zanardo / Coorientador: Ana Paula Margarido Menegazzo / Banca: Anselmo Ortega Boschi / Banca: Márcio Raymundo Morelli / Banca: José Francisco Marciano Motta / Banca: Maria Margarita Torres Moreno / Doutor

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EduardoJVD_TESE.pdf: 12520494 bytes, checksum: 33cb961e885b2677da82d2f828a92417 (MD5) Previous issue date: 2013-05-23 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / To produce porcelain tiles fluxing agents are used in order to obtain a liquid phase during firing. This liquid phase fills the pores decreasing porosity, water absorption and contributes to material densification. In the porcelain tiles industry, feldspar is the main flux material used, with quantities ranging between 35 and 50%. Studies focus on the discovery of materials with flux characteristics that can reduce the consumption of feldspar by porcelain tiles industry. In this context, the coffee husk ashes, a residue obtained when coffee husks are burned to produce heat for the dryers during the processing of the green fruit, have as main chemical constituents potassium, calcium and magnesium, giving them characteristics of fluxing material. Brazil is the largest coffee producer in the world and is responsible for over 30% of the world s production. In this work a physical treatment of coffee husk ash was carried out in order to eliminate the organic matter and, after this, two by-products were obtained: residual wastes R1 and R2. Both residues were added separately as single fluxes and also in association with feldspar in mixtures with raw materials collected in a porcelain industry located in Dias d ?vila-Ba. The addition of these residues aimed to contribute to the reduction of the consumption of feldspar in the production of porcelain tiles. Specimens were produced with dimensions of 60 mm x 20 mm x 6 mm in an uniaxial die with compacting pressure of 45 MPa. The samples were heated to a temperature of 1200 ?C, for 8 minutes. Tests were performed to characterize the raw materials by XRF, XRD, particle size analysis, DTA and TGA and, additionally, the results of the physical properties of water absorption, apparent porosity, linear shrinkage, density, dilatometry, flexural strength and SEM of sintered body were analyzed. Additions of less than 8% of the residue R1 contributed to the decrease of porosity, but the mechanical strength of the samples was not satisfactory. Additions of 5% the R2 residue contributed significantly to decrease the water absorption and apparent porosity, and also to increase the mechanical strength. Samples with addition of feldspar associated with the R2 residue, in proportions of 6.7% of R2 and 6.7% of feldspar, led to results of water absorption of 0.12% and mechanical strength of 46 MPa, having parameters normalized to the manufacture of porcelain stoneware tiles / Na fabrica??o de porcelanatos s?o utilizados fundentes com a finalidade de obter fase l?quida durante a queima que, por sua vez, preenche os poros diminuindo a porosidade, a absor??o de ?gua, e contribui para a densifica??o do material. Na ind?stria de porcelanatos o feldspato ? o principal material fundente utilizado, com percentuais que variam entre 35 e 50% em massa. Pesquisas s?o direcionadas para a descoberta de materiais com caracter?sticas fundentes que possam diminuir o consumo de feldspato. Nesse contexto, a cinza da casca de caf?, res?duo obtido quando cascas de caf? s?o queimadas a fim de produzir calor para os secadores mec?nicos durante o beneficiamento do fruto, possuem como principais elementos o pot?ssio, c?lcio e magn?sio, conferindo-lhe caracter?sticas de material fundente. O Brasil ? o maior produtor de caf? do mundo, respons?vel por mais de 30% da produ??o mundial. Nesse trabalho, foi realizado um tratamento f?sico na cinza de caf? com a finalidade de eliminar parte do material carbonizado e, ap?s este, foram obtidos dois subprodutos: res?duo R1 e res?duo R2. Ambos os res?duos foram adicionados, separadamente, como ?nicos fundentes, e tamb?m associados ao feldspato, em massas com mat?rias primas coletadas em uma f?brica de porcelanatos localizada no munic?pio de Dias d ?vila-Ba. A adi??o desses res?duos teve o objetivo de verificar a possibilidade de reduzir o consumo de feldspato na produ??o de porcelanatos. Foram confeccionados corpos de prova com dimens?es de 60 mm x 20 mm x 6 mm em matriz uniaxial, com press?o de compacta??o de 45 MPa. Os corpos de prova foram sinterizados na temperatura de 1200 ?C com patamar de 8 minutos. Foram realizados ensaios para caracteriza??o das mat?riasprimas por FRX, DRX, AG, ATD e ATG, e analisados os resultados das propriedades f?sicas de absor??o de ?gua, porosidade aparente, retra??o linear, MEA, an?lise dilatom?trica, resist?ncia ? flex?o e MEV do corpo sinterizado. A adi??o de at? 8% do res?duo R1 contribuiu para a diminui??o da porosidade aparente, por?m a resist?ncia mec?nica das amostras n?o foi satisfat?ria. A adi??o de 5% de res?duo R2 contribuiu significativamente para diminuir absor??o de ?gua e porosidade aparente, e tamb?m, para o aumento da resist?ncia mec?nica ? flex?o. As amostras com adi??o do res?duo R2 associado ao feldspato, nas propor??es de 6,7% de R2 e 6,7% de feldspato, obtiveram resultados de absor??o de ?gua de 0,12% e resist?ncia mec?nica ? flex?o de 46 MPa, atendendo aos par?metros normalizados para fabrica??o de porcelanatos

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-05-04Bitstream added on 2014-06-13T19:21:55Z : No. of bitstreams: 1 prado_aca_dr_rcla.pdf: 6850321 bytes, checksum: ec5c8c8167e177b1043d5ca9fee2fd22 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A maioria das indústrias do Pólo de Santa Gertrudes utiliza as rochas sedimentares da Formação Corumbataí como única matéria-prima para a fabricação de placas cerâmicas para revestimento com absorção de água entre 6,0 e 10,0%. Os minerais geralmente encontrados nessas rochas são illita, albita, quartzo, hematita e, em níveis localizados, carbonatos. A produção de placas de baixa porosidade é complicada principalmente devido aos problemas de instabilidade dimensional causados pela deformação piroplástica. A illita, hematita e carbonatos aumentam a susceptibilidade a esse fenômeno. Este trabalho estudou minuciosamente as características de alguns litotipos da formação e analisou detalhadamente a influência da adição de outras matérias-primas sobre um litotipo rico em feldspato. A adição de diabásio, alumina e feldspato potássico não aumenta a estabilidade dimensional. A adição de caulim reduz a susceptibilidade à deformação piroplástica. A composição formada pelo litotipo feldspático, caulim, feldspato e quartzo mostrou-se mais estável dimensionalmente, porém as peças dessa mistura ficaram fracas. A massa composta pelo litotipo feldspático, diabásio e caulim é menos suscetível à deformação piroplástica. A influência da granulação e da compacidade foi testada em algumas amostras. Massas com distribuição granulométrica próximas às praticadas no Pólo são mais suscetíveis à deformação piroplástica. E uma maior compacidade não necessariamente implica em uma maior estabilidade dimensional. / The majority of Santa Gertrudes Pole's factories use the sedimentary rocks from Corumbataí Formation as the unique raw material for the manufacture of ceramic tiles with the water absorption between 6,0 and 10,0%. The formation generaily is composed by ulite, albite, quartz, hematite and, in specific beds, by carbonates. The production of iow porosity tiles is complicated mainly due to the larger occurrence of dimensional instability problems occasioned by pyroplastic deformation. ulite, hematite and carbonates increase susceptibility to these phenomena. This work studied the characteristics of some formation iithotypes and anaiyzed the influence of other raw materiais over a feldspar rich uithotype. The addition of diabase, alumina and feldspar-K doesn't increase dimensional stability. Kaolin's addition decreases the susceptibility to pyropiastic deformation. The mass composed of feidspar rich lithotype, kaolin, feldspar and quartz generated more dimensional stability, but the tiies were weaker. The blending composed of feldspar rich lithotype, diabase and kaolin is less susceptible to pyroplastic deformation. The influence of particle size distribution and pressing density was experimented in some samples. Blendings with particle size distribution next to those practiced in the Pole are more susceptibie to pyropiastic deformation. A larger pressing density not necessarily implies a greater dimensional stability.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EduardoJVD_DISSERT.pdf: 2741868 bytes, checksum: 97ddceb816029ff94f808bc361679f56 (MD5) Previous issue date: 2010-01-12 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Brazil is the world s leading coffee producer. In 2008, 45.99 million of 60 kg bags of benefited coffee were produced. In the process of improvement 50% is grain and 50% is husk, thus, 1.38 million tons of coffee husk are produced annually. The husk is used as combustible in the drying and improvement ovens in the coffee farms, generating ash as residue. These ashes contain a high concentration of alkaline metals and earth metals, mainly K2O and CaO. This work studies the use of this residue in the ceramic tiles industry, as fluxing agents in substitution to the feldspar. Ten mixtures with equal ratios of clay and kaolin, proceeding from Bahia and the residue (varying from 30 to 5%) were defined and produced in uniaxial tool die of 60x20mm with approximately 5 mm of thickness and 45MPa compacting pressure. The samples were fired in four different temperatures: 1100 ?C, 1150 ?C, 1185 ?C and 1200 ?C during 60 minutes and characterized by means of X-ray fluorescence, X-ray diffraction, gravimetric thermal analysis and differential thermal analysis. The results of water absorption, apparent porosity, linear shrinkage, XRD, dilatometry, flexural strength and SEM were also analysed. The test specimen with addition of 10% of ash fired in 1200 ?C resulted in 0.18% water absorption and 40.77 MPa flexural strength, being classified as porcelain stoneware tiles according to ABNT, UNI and ISO norms / O Brasil ? o maior produtor mundial de caf?. Em 2008 foram produzidas 45,99 milh?es de sacas, de 60 Kg, de caf? beneficiado. No processo de beneficiamento 50% ? gr?o e 50% ? casca. Assim, 1,38 milh?es de toneladas de cascas de caf? s?o produzidas anualmente. A casca ? utilizada como combust?vel nos fornos de secagem e beneficiamento nas fazendas de caf?, gerando uma cinza como res?duo. As cinzas da casca de caf? apresentam altas concentra??es de metais alcalinos e alcalinos-terrosos, principalmente K2O e CaO. Este trabalho estuda a utiliza??o deste res?duo na ind?stria de placas cer?micas para revestimentos, como fundente, em substitui??o ao feldspato. Foram definidas 10 formula??es com iguais propor??es de argila e caulim provenientes da Bahia, e o res?duo (variando de 30 a 5%), e confeccionados corpos-de-prova em matriz uniaxial de 60x20mm com aproximadamente 5 mm de espessura, com press?o de compacta??o de 45Mpa. As amostras foram sinterizadas em quatros patamares de temperatura, 1100 ?C, 1150 ?C, 1185 ?C e 1200 ?C durante 60 minutos. Foram realizados ensaios para caracteriza??o das mat?rias-primas por fluoresc?ncia de raios-X, difra??o de raios-X, AG, ATD e ATG e analisados os resultados de absor??o de ?gua, porosidade aparente, retra??o linear, DRX, an?lise dilatom?trica, resist?ncia ? flex?o e MEV. Os corpos de prova com adi??o de 10% da cinza e sinterizados a 1200 ?C obtiveram resultados de absor??o de ?gua de 0,18% e resist?ncia ? flex?o de 40,77 MPa, o que segundo as normas ABNT, UNI e ISO podem ser classificados como gr?s porcelanato

Целью магистерской диссертации является разработка состава массы для производства глазурованного керамического гранита. В работе исследованы свойства сырьевых материалов. Определены технологические параметры производства и разработана технология производства для производства глазурованного керамического гранита. / The aim of the master's thesis is to develop the composition of the mass for the glazed ceramic granite production. The paper investigated the properties of raw materials. The technological parameters of production are determined and the production technology for the production of glazed ceramic granite is developed.

Исследованы свойства побочных тонкодисперсных продуктов, возникающих при производстве керамической плитки, приведен обзор способов их дальнейшей утилизации, и разработана технология переработки этих материалов с целью получения новых продуктов. / The properties of fine-dispersed by-products arising in the production of ceramic tiles are investigated, an overview of ways of their further utilization is given, and a technology for processing these materials in order to obtain new products is developed.