Fabricación de gres porcelánico empleando ceniza de tamo de arroz en sustitución del feldespato

Abstract

INTRODUCCIÓNLa baldosa de gres porcelánico es un producto cerámico que se caracteriza por sus bajos valores de absorción de agua (< 0,5 % acorde con la norma [1], [2], [3]), lo cual hace a la baldosa de gres porcelánico un material de alto desempeño [4]. La baldosa de gres porcelánico ordinariamente es usada en pavimentos, recubrimientos de pared y fachadas ventiladas [3], [5]. Durante los últimos años, ésta ha experimentado un crecimiento en la producción y las ventas, en comparación a otros materiales cerámicos de construcción; lo cual se ha atribuido a las altas propiedades tecnológicas, especialmente lo que se refiere a la absorción de agua, resistencia química y resistencia al hielo, y a las propiedades mecánicas como la resistencia a la flexión y a la abrasión La baldosa de gres porcelánico se compone de una mezcla triaxial similar a la de la porcelana, compuesta de arcilla, un material de relleno y un material fundente [9], [10], [11]. La arcilla confiere plasticidad a la mezcla, permitiendo el fácil conformado, actúa como aglomerante para los otros componentes en la pieza cruda y contribuye a la formación de mullita después de la cocción. Los materiales de relleno (comúnmente cuarzo) son materiales que reducen la tendencia de la pieza a deformarse, distorsionarse, o contraerse cuando ésta es cocida. El material fundente (comúnmente feldespato) sirve para disminuir la temperatura a la cual se forma el líquido viscoso. La fase líquida reacciona con los demás constituyentes de la pieza cruda y gradualmente permea la En este artículo se presentan los resultados de una investigación sobre el uso de la ceniza de tamo de arroz (CTA) como reemplazo del feldespato en la fabricación de gres porcelánico. Se prepararon mezclas donde la CTA sustituyó al feldespato en dos volúmenes distintos (25 % y 50 %). Especímenes de las pastas obtenidas fueron moldeados, secados, y cocidos. Las propiedades físicas (densidad aparente, porosidad, absorción, entre otras) y mecánicas (resistencia a flexión) de los especímenes cocidos estándar (C0), fueron comparadas con las de especímenes cocidos donde el material fundente fue sustituido en la formulación por CTA en porcentajes del 25 % y 50 % (CF25 y CF50). Los especímenes cocidos C0 y C25, podrían considerarse como gres porcelánico pertenecientes al grupo BIa (resistencia a flexión > 35 MPa y absorción de agua ≤ 0,5 %); mientras que en aquellos especímenes cocidos CF50 el fenómeno de hinchamiento impide la obtención de baldosas de características comerciales. Mediante MEB se evidenció en la microestructura de ambas piezas cocidas (C0 y CF25) la presencia de cristales de mullita primaria, adyacentes a cristales de mullita secundaria (agujas elongadas); y mediante DRX se corroboró la presencia de la fase mullita, como también de la fase cuarzo. Se concluyó que la CTA bajo las condiciones de obtención, sí reemplaza parcialmente al feldespato en la elaboración de gres porcelánico. Palabras clave: gres porcelánico, tamo de arroz, ceniza de tamo de arroz, feldespato. Stoneware tile manuf...

Optimization of the technological properties of porcelain tile bodies containing rice straw ash using the design of experiments methodology

“…Comparison of the compositions containing RSA with reference compositions M10 and M12 revealed a clear reduction in bulk density, whereas the vitrification curves shifted towards higher firing temperatures. Both phenomena can be at least partly explained by the reduction in dry bulk density (DBD) associated with the use of RSA as set out elsewhere [25,26]. This aspect will also be discussed in the following section.…”

“…The present authors have previously examined the potential use of rice straw ash (RSA) in ceramic production, based on the K 2 O and SiO 2 contents in RSA, which lie within the ranges 4.59-20.13% and 52.42-88.21% respectively [28][29][30]. The authors' previous research on this potential use involved trial and error additions of this waste to a standard porcelain tile composition [26,30] and observation of the effect of the waste additions on composition behaviour and on end product properties. The results suggest that this agro-industrial waste could be successfully used to partially replace the composition's fluxing and filler materials.…”

“…Many types of industrial and agro-industrial wastes, such as soda-lime glass, glass waste (TV/PC cathode ray tubes and screens), blast furnace slag, metallurgical slag, zeolites, rice straw ash (RSA), rice husk ash (RHA), silica fume, fly ash (FA), and coffee husk ash (CHA), have been incorporated to partially replace either the fluxing material or the filler in the porcelain stoneware tile composition. All this research has essentially been aimed at studying the effects of the incorporated waste on the material's behaviour during firing and on the technical properties of the end product [11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22][23][24][25][26][27]. However, the use of secondary raw materials should only be considered feasible if the industrial process remains essentially unchanged and end product quality and properties are not impaired [14][15][16][17][18][19][20].…”

Desenvolvimento de grés porcelânico com incorporação de argilas colombianas submetidas a um processo de branqueamento

“…Em muitos casos estas matérias-primas possuem alta quantidade de óxido de ferro, sendo então submetidas a tratamento e condicionamentos utilizando diferentes técnicas, tanto físicas como químicas, para reduzir a quantidade deste óxido corante [7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22][23]. Os resultados experimentais mostram uma grande melhora na cor do produto final, resultando em materiais cerâmicos de grande brancura.…”