In the south of Ceará (Brazil), Cariri region, there is a production center for roof tiles and bricks. At that same region, there has been an expressive mining of laminated limestone, known as Pedra Cariri (Cariri Stone), which has produced large amounts of CaCO3-rich waste, that causes undesirable impacts to the environment. This work aimed to analyze the feasibility of producing rustic ceramic tiles, made up of clayey masses used in the region with the addition of this waste, aiming at the diversification of red ceramic products in a sustainable way. The mixtures were pressed, fired in maximum firing temperature which varies from 750° to 1150oC and had their physical-mechanical characteristics tested. The results indicated that the clayey mass is composed of kaolinite, feldspar and quartz, while montmorillonite and/or vermiculite is only found in roof tile clayey mass. The waste is mainly made of calcite. In general, the values of water absorption were compatible with porous rustic ceramic tile and the addition of Pedra Cariri waste provided lower values of firing shrinkage as well as the increase of the flexural strength. The samples of roof tile clayey mass (10% of waste at 850°C and at 1150°C) obtained physical-mechanical property values that match Brazilian technical norms to BIII type ceramic tile. Therefore, the mixture formulated with tile clayey mass and limestone waste presents potential to be utilized in the manufacture of ceramic roof tiles.
INTRODUÇÃOHá quatro fatores principais que influem nas características de uma placa cerâmica para revestimento: 1) composição da massa; 2) distribuição granulométrica e formato das partículas; 3) grau de compactação antes da queima, denominado compacidade; e 4) condições de queima. Entre as características influenciadas por estes fatores encontra-se a estabilidade dimensional [1].A distribuição granulométrica da massa cerâmica interfere na estabilidade dimensional à medida que o tamanho, o formato, a rugosidade e a homogeneização do pó determinam o preenchimento do molde de prensagem e, posteriormente, determinam os pontos de contato entre as partículas, pontos, estes, onde ocorrem as reações de sinterização.Placas cerâmicas de base vermelha são fabricadas a partir de matérias-primas que contêm ferro. O maior pólo cerâmico brasileiro fabrica revestimentos de base vermelha e se situa ao redor da cidade de Santa Gertrudes, no estado de S. Paulo. Além do óxido de ferro, que varia de 3 a 6% e que está presente principalmente como hematita, a matéria-prima usada no pólo de Santa Gertrudes normalmente contém illita, feldspatos alcalinos, quartzo, montmorillonita, clorita, interestratificados de argilominerais e, em níveis localizados, carbonatos. É Influência da distribuição granulométrica na estabilidade dimensional de placas cerâmicas de base vermelha Jd. Luciana, Santa Gertrudes, SP acaprado@gmail.com, azanardo@rc.unesp.br, mmoreno@rc.unesp.br, anapaula.ccb@terra.com .br ResumoAs propriedades do revestimento cerâmico queimado estão intrinsecamente ligadas às características da massa, dentre estas se encontram o tamanho, a distribuição, o formato e o arranjo das partículas. O efeito da distribuição granulométrica de partículas sobre a estabilidade dimensional de placas cerâmicas para revestimentos de base vermelha foi estudado em três massas, todas continham no mínimo 57% de material advindo da Formação Corumbataí. Foram estudadas duas distribuições granulométricas -uma parecida com aquelas usadas no Pólo Cerâmico de Santa Gertrudes e, outra, com uma massa de grés. De uma maneira geral, granulações mais grossas, semelhantes à massa de Santa Gertrudes, variaram menos dimensionalmente quando as placas apresentaram médias e altas porosidades (absorção de água entre 3,0 e 10,0%). Já, granulações mais finas, similares a massas de grés, foram necessárias para a produção de placas de baixa absorção (menor que 3,0%). Palavras-chave: distribuição granulométrica, estabilidade dimensional, revestimento cerâmico, formação Corumbataí, Pólo de Santa Gertrudes. AbstractThe properties of final ceramic tiles are related with the mass characteristics, among them the size, shape, distribution and arrange of particles. The effect of particle size distribution on dimensional stability of red ceramic tiles was studied in three masses; all of them composed with, at minimum, 57% of Corumbataí Formation's materials. Two particle size distributions were investigated: the first was similar to the masses that are used in the Santa Gertrudes ...
A maioria das fábricas do Pólo de Santa Gertrudes usa as argilas desta região como única matéria-prima para a fabricação do suporte de revestimento BIIb. Estas argilas são compostas de uma forma geral por illita, albita, quartzo, hematita e em níveis localizados por carbonatos. Illita, hematita e carbonatos aumentam a susceptibilidade à super-queima e à deformação piroplástica. Esta susceptibilidade foi medida através de diagramas de gresificação. Foram testadas as seguintes amostras: perfil de uma mina (C); nível mais albítico desta mina (CV); misturas contendo CV e caulim; CV mais alumina; CV com feldspato potássico; CV com diabásio; CV mais caulim, feldspato e quartzo; CV mais diabásio e caulim; e uma massa industrial de porcelanato. As propriedades de CV variaram menos com a temperatura do que as de C. A adição de diabásio, alumina e feldspato potássico não alterou significantemente a inclinação das curvas de gresificação. A adição de caulim reduziu consideravelmente a susceptibilidade à super-queima e à deformação piroplástica, tendendo à estabilidade dimensional da massa de porcelanato. As variações da absorção e da retração com a temperatura foram menores na mistura que continha CV mais caulim, feldspato e quartzo, porém as peças dessa mistura ficaram frágeis. A massa composta por CV, diabásio e caulim também apresentou menor susceptibilidade à super-queima e à deformação piroplástica.
This study analyzed how the compositional variability of dimension stone residues influences the characteristics of rustic porous ceramic tiles. The specimens were prepared by adding 20 wt% of dimension stone residue to the clay and sintered at 1000 °C for 1 h. The testing assays performed were physical properties and structural analysis through scanning electron microscopy. The results indicate that water absorption was lower (~9% to 14%) in samples containing silicate residues compared to carbonate residues (~16%). Apparent porosity of ~21% to 25% and shrinkage of 0.5% to 1.6% were measured in silicate samples while higher apparent porosity of ~30% and expansion of -0.04% were found in carbonate samples. Flexural strength and modulus of rupture were similar, ~16 MPa and ~330 N, respectively, for both sample sets. The samples containing silicate residues whose SiO 2 content was between 48% and 58% and the sum of alkaline and alkaline earth oxides was less than 18% were suitable for manufacturing rustic porous ceramic tile, while residues with high SiO 2 or carbonate contents impaired the properties of the ceramic bodies. Therefore, it is recommended that the dimension stone residues intended for use in ceramic tiles be previously separated according to chemical and mineralogical characteristics.
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