Incorporação de resíduos de quartzito em massa cerâmica para produção de porcelanato.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/21079 |
Resumo: | A indústria de rochas ornamentais apresenta-se como uma grande produtora de resíduos sólidos, os quais normalmente são descartados diretamente no meio ambiente, comprometendo a flora e a fauna. Aplicacões para os resíduos oriundos da extração e beneficiamento de rochas é um dos desafios atuais para a comunidade científica. O objetivo deste trabalho consiste em avaliar a potencialidade da utilização de resíduos de quartzito, como matéria-prima não plástica, na composição de uma massa cerâmica industrial para produção de porcelanato. Inicialmente, realizou-se as caracterizações química, física e mineralógica das matérias-primas. Utilizou-se o planejamento composto central para definir os teores de resíduo a serem incorporados à massa cerâmica (1,76, 3, 6, 9 e 10,24% em peso) e as temperaturas de queima (1143, 1160, 1200, 1240, 1257°C). As composições foram caracterizadas pelas mesmas técnicas citadas previamente. Para a conformação dos corpos de prova foi utilizado o processo de prensagem uniaxial. As peças foram secas a 110°C, sinterizadas nas temperaturas supracitadas, e submetidas aos testes de retração linear de queima, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente e resistência à flexão. Após a análise estatística dos resultados, outras composições com até 20% em peso de resíduo quartzito, submetidas à sinterização na temperatura de 1240°C, foram avaliadas. Os resultados revelaram que a temperatura de queima teve efeito estatisticamente significativo (D = 0,05) sobre todas as variáveis de resposta investigadas, de forma que a elevação de seus níveis contribuiu para a diminuição da absorção de água e aumento da resistência mecânica dos corpos cerâmicos. Por outro lado, o teor de resíduo de quartzito não apresentou efeito significativo sobre as variáveis analisadas. As peças contendo até 10,24% em peso de resíduo, sinterizadas a 1240 e a 1257°C, atendem aos critérios estabelecidos pela norma internacional ISO 13006, para porcelanato (absorção de água ≤ 0,5% e resistência mecânica ≥ 35 MPa). As peças com até 15% em peso de resíduo, sinterizadas a 1240oC, enquadram-se na categoria de porcelanato e aquelas com 20% em peso classificam-se como grés. |
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Incorporação de resíduos de quartzito em massa cerâmica para produção de porcelanato.Incorporation of quartzite residues in ceramic mass for the production of porcelain tiles.PorcelanatoResíduo de quartzitoPlanejamento composto centralPorcelain tileQuartzite residueCentral composite designEngenharia de Materiais.A indústria de rochas ornamentais apresenta-se como uma grande produtora de resíduos sólidos, os quais normalmente são descartados diretamente no meio ambiente, comprometendo a flora e a fauna. Aplicacões para os resíduos oriundos da extração e beneficiamento de rochas é um dos desafios atuais para a comunidade científica. O objetivo deste trabalho consiste em avaliar a potencialidade da utilização de resíduos de quartzito, como matéria-prima não plástica, na composição de uma massa cerâmica industrial para produção de porcelanato. Inicialmente, realizou-se as caracterizações química, física e mineralógica das matérias-primas. Utilizou-se o planejamento composto central para definir os teores de resíduo a serem incorporados à massa cerâmica (1,76, 3, 6, 9 e 10,24% em peso) e as temperaturas de queima (1143, 1160, 1200, 1240, 1257°C). As composições foram caracterizadas pelas mesmas técnicas citadas previamente. Para a conformação dos corpos de prova foi utilizado o processo de prensagem uniaxial. As peças foram secas a 110°C, sinterizadas nas temperaturas supracitadas, e submetidas aos testes de retração linear de queima, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente e resistência à flexão. Após a análise estatística dos resultados, outras composições com até 20% em peso de resíduo quartzito, submetidas à sinterização na temperatura de 1240°C, foram avaliadas. Os resultados revelaram que a temperatura de queima teve efeito estatisticamente significativo (D = 0,05) sobre todas as variáveis de resposta investigadas, de forma que a elevação de seus níveis contribuiu para a diminuição da absorção de água e aumento da resistência mecânica dos corpos cerâmicos. Por outro lado, o teor de resíduo de quartzito não apresentou efeito significativo sobre as variáveis analisadas. As peças contendo até 10,24% em peso de resíduo, sinterizadas a 1240 e a 1257°C, atendem aos critérios estabelecidos pela norma internacional ISO 13006, para porcelanato (absorção de água ≤ 0,5% e resistência mecânica ≥ 35 MPa). As peças com até 15% em peso de resíduo, sinterizadas a 1240oC, enquadram-se na categoria de porcelanato e aquelas com 20% em peso classificam-se como grés.The ornamental rock industry presents itself as a major producer of solid waste, which is usually disposed directly into the environment, compromising the flora and fauna. Finding applications for the waste from the extraction and processing of rocks is one of the current challenges for the scientific community. The objective of this work is to evaluate the potential of using quartzite residues, as a non-plastic raw material, in the composition of an industrial ceramic mass for porcelain tile production. Initially, the chemical, physical and mineralogical characterization of the raw materials was carried out. Central composite design was used to define the residue contents to be incorporated into the ceramic mass (1.76, 3, 6, 9 and 10.24 wt.%) and the firing temperatures (1143, 1160, 1200, 1240 and 1257°C). The compositions were characterized by the same techniques previously mentioned. For the conformation of the specimens, the uniaxial pressing process was used. The samples were dried at 110°C, sintered and subjected for tests of linear shrinkage, water absorption, apparent porosity, apparent specific mass and three-point flexural strength. After the statistical analysis of the results, other compositions with up to 20 wt.% of quartzite residue, sintered at 1240°C, were evaluated. The results showed that the firing temperature had a significant effect (D = 0,05) on all the investigated response variables, so that the elevation of its levels contributed to the decrease of the water absorption and increased the mechanical strength of the ceramic bodies. On the other hand, the residue content had no significant effect on the analyzed variables. The pieces containing up to 10.24 wt.% of residue, sintered at 1240 and 1257°C, met the criteria established by the international standard ISO 13006, for porcelain tiles (water absorption ≤ 0,5% and mechanical strength ≥ 35 MPa). Pieces with up to 15 wt.% of residue, sintered at 1240°C, was classified as porcelain tile while those with 20 wt.% was classified as stoneware.CapesUniversidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISUFCGSANTANA, Lisiane Navarro de Lima.http://lattes.cnpq.br/4057799848801141CAMPOS, Liszandra Fernanda Araújo.http://lattes.cnpq.br/3684323251759860MENEZES, Romualdo Rodrigues.http://lattes.cnpq.br/1169292996645931SILVA, Valmir José da.http://lattes.cnpq.br/8596797726170008SILVA, Karina Ruiz.2018-08-082021-09-10T20:20:16Z2021-09-102021-09-10T20:20:16Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/21079SILVA, Karina Ruiz. Incorporação de resíduos de quartzito em massa cerâmica para produção de porcelanato. 103 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2018. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/21079porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-11-25T14:02:38Zoai:localhost:riufcg/21079Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-11-25T14:02:38Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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