RESISTÊNCIA AO MANCHAMENTO DE ROCHAS ARTIFICIAIS PRODUZIDAS COM RESÍDUO DE MÁRMORE CALCÍTICO E POLIÉSTER INSATURADO

Transcrição

1 RESISTÊNCIA AO MANCHAMENTO DE ROCHAS ARTIFICIAIS PRODUZIDAS COM RESÍDUO DE MÁRMORE CALCÍTICO E POLIÉSTER INSATURADO C.E.G. Ribeiro (a), R.J.S. Rodriguez (b) Rod. BR 482, Cachoeiro x Alegre - Km 6,5 - Morro Grande - Cx. Postal 727, Cep cribeiro@ifes.edu.br a IFES - Instituto Federal do Espirito Santo Campus Cachoeiro de Itapemirim Coordenadoria de Engenharia Mecânica b UENF Universidade Estadual do Norte Fluminense Laboratório de Materiais Avançados RESUMO Rochas ornamentais artificiais são produzidas pela indústria há décadas, entretanto, poucos estudos publicados descrevem estes materiais. O Brasil possui muitos depósitos de resíduos de rochas e um grande potencial para produzir rochas artificiais. Este trabalho trata da avaliação da resistência ao manchamento de rochas artificiais produzidas com resíduo de mármore calcítico e um poliéster insaturado. Uma adaptação do anexo G da norma ABNT NBR 13818:97 foi utilizada como orientação. Além dos agentes penetrantes (verde e vermelho), do agente oxidante (iodo) e do agente formador de película (azeite), foram utilizados: vinho, café, catchup e mostarda. Os resultados apontam para um material com boa resistência ao manchamento. Palavras chave: rochas artificiais, materiais compósitos, manchamento INTRODUÇÃO Rochas ornamentais artificiais (ROA) são produzidas pela indústria há décadas, entretanto, poucos estudos publicados descrevem estes materiais. Estes materiais são produzidos com um elevado teor de agregados minerais assim, o Brasil, gerador de grande volume de resíduos de rochas, apresenta um grande potencial para produzir ROAs. 2342

2 Dados da Associação Brasileira da Indústria de Rochas Ornamentais, ABIROCHAS, indicam um crescimento considerável na demanda nacional, ao longo dos últimos anos (1). O presente estudo tem como objetivo avaliar a resistência ao manchamento, provocado por produtos de uso doméstico, de ROAs produzidas com o resíduo de um mármore calcítico e um poliéster insaturado. MATERIAIS E MÉTODOS Resina poliéster Para a produção das placas, foi utilizado um poliéster insaturado ortoftálico (PO) de média viscosidade, transparente, visando não afetar a coloração do material. O iniciador utilizado para cura do poliéster foi o peróxido de metil etil cetona (MEKP) em teor de 1% em relação ao peso da resina. Partículas de mármore As partículas de mármore utilizadas foram do material comercial denominado Calcita (MC), extraído e comercializado pela empresa POLITA, localizada no município de Cachoeiro de Itapemirim, ES, Brasil. O material foi coletado na forma de aparas de blocos, denominadas casqueiros, provenientes do processo do desdobramento do bloco em placas. O material coletado foi britado com o auxilio de um britador de mandíbulas e separado, por peneiramento à seco, em três faixas granulométricas. As partículas denominadas GROSSAS apresentam granulometria entre 2,00 e 0,71 mm, as partículas denominadas MÉDIAS entre 0,71 e 0,06 mm, e as partículas denominadas FINAS abaixo de 0,06 mm. Produção das placas Para avaliar as propriedades mecânicas e físicas das ROA, foram produzidas duas composições, com variação no teor de resina utilizado. Foram utilizadas os teores de resina 15 e 20% em peso, e as composições denominadas ROA 15 e ROA 20, respectivamente. 2343

3 Do total de carga mineral utilizada, em cada composição, 45% em peso correspondia à faixa granulométrica GROSSA, 30% em peso à faixa MÉDIA e 25% em peso à faixa FINA. Para a produção das placas, a carga mineral, previamente britada, classificada, seca e pesada, foi colocada no interior de um misturador planetário que teve sua câmara fechada e evacuada (100 mmhg). A resina poliéster, já pesada e misturada ao iniciador, foi então sugada para dentro do misturador durante o processamento da mistura. Após a mistura, a massa foi transferida, ainda sob vácuo, para a cavidade de um molde feito em aço, medindo aproximadamente 100 x 100 mm. O molde foi então submetido à vibração para que a massa pudesse se espalhar em sua cavidade. Após o espalhamento da massa no molde, este foi desconectado do misturador e a massa prensada (1 MPa) a 90ºC por 20 minutos, a fim de promover o adensamento da mistura e a cura do polímero. A composição granulométrica e o menor teor de resina foram baseados em estudos apresentados por Ribeiro e colaboradores (2,3), no qual foram utilizados o mesmo tipo de carga mineral, resina e processo de produção. Determinação dos índices físicos Densidade, porosidade aparente e absorção de água, foram determinadas para as ROA 15, ROA 20 e para o MC. Doze corpos de prova de cada material (cubos com aresta aproximada de 30 mm) foram secos em estufa e imersos em água. As massas: seca, saturada e suspensa, foram determinadas para cada corpo de prova. Os tempos de imersão e cálculos foram realizados conforme orientações da norma ABNT NBR :2010 (4). Determinação da resistência ao manchamento Uma adaptação do anexo G da norma brasileira ABNT NBR :1997 (5) foi utilizada na determinação da resistência ao manchamento do mármore. Além dos agentes de manchamento relacionados na norma, ou seja, os agentes de ação penetrante (verde e vermelho), o agente oxidante (iodo) e o agente formador de película (azeite), foram utilizados: vinho, catchup, mostarda e café. 2344

4 Peças polidas medindo aproximadamente 40 x 20 mm tiveram metade de sua face polida coberta com os agentes manchantes por um período de 24 h. As peças foram submetidas aos procedimentos de limpeza descritos na norma, até que as manchas fossem removidas. A classificação quanto à resistência ao manchamento é relacionada à facilidade de remoção da mancha, são utilizados numerais inteiros de 1 a 5, de modo que um maior valor indica uma maior facilidade na remoção da mancha, sendo relacionada a uma maior resistência ao manchamento. RESULTADOS E DISCUSSÃO Índices físicos Os valores obtidos para a densidade, absorção de água e porosidade aparente das composições de ROA e para o MC, são apresentados na Tab. 1. Tab. 1. Intervalo de confiança (95%) para a densidade, absorção de água e porosidade aparente do MC e das ROA 15 e ROA 20 Material Densidade (g/cm3) Absorção de água (%) Porosidade aparente (%) MC 2,79 + 0,03 0,11 + 0,01 0,32 + 0,03 ROA 15 2,37 + 0,01 0,42 + 0,10 0,98 + 0,25 ROA 20 2,26 + 0,01 0,17 + 0,04 0,39 + 0,08 Podemos observar, a partir dos valores médios apresentados (Tab. 1), que o uso de um maior teor de resina gerou materiais com uma menor densidade, em função da densidade mais baixa do polímero quando comparado à carga mineral. Além da menor densidade, observamos que o uso de um maior teor de resina promoveu uma redução na porosidade e na absorção de água. Essa menor absorção de água é associada a um material menos permeável e, assim, menos sujeito à penetração de substâncias que podem promover manchas. Resistência ao manchamento A Fig. 1 apresenta a resistência ao manchamento frente aos agentes utilizados. 2345

5 A partir do gráfico (Fig. 1) vemos que os materiais MC e ROA 20, apresentaram resistência ao manchamento similar diante de todos os agentes avaliados, enquanto que o material ROA 15 apresentou uma resistência ao manchamento inferior à dos demais. Fig. 1. Resistência ao manchamento do MC e das ROA 15 e ROA 20 Esta menor resistência ao manchamento apresentada por ROA 15 está associada a maior porosidade apresentada por este material, quando comparado a ROA 20 e MC (Tab. 1). Borsellino e colaboradores (6), avaliaram a resistência ao manchamento de mármores artificiais produzidos com resina poliéster e pó de mármore. Apesar de ter utilizado um método diferente, os autores observaram que materiais produzidos com maiores teores de carga mineral sofriam maiores alterações dos agentes manchantes, reforçando o comportamento observado em Fig. 1. Para um mármore artificial com 20% em peso de resina, o menor teor de polímero utilizado por Borsellino e colaboradores, os autores observaram manchamentos provocados por café, óleo, vinho e catchup, apontando para um material com menor resistência ao manchamento quando comparado a ROA 20, de composição similar. 2346

6 CONCLUSÃO A partir das observações e resultados relatados acima podemos concluir que: Os materiais de modo geral apresentaram uma boa resistência ao manchamento frente a agentes de uso doméstico. O material produzido com o teor de 20% em peso de resina poliéster (ROA 20) apresentou resistência ao manchamento igual à do mármore utilizado em sua produção O material ROA 15 apresentou uma resistência ao manchamento inferior, podendo ser necessário seu tratamento com agentes impermeabilizantes para sua aplicação na produção de bancadas de cozinha. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem pelo suporte das agências brasileiras de financiamento, CNPQ, CAPES e FAPERJ. REFERÊNCIAS 1. ABIROCHAS, Informe 09/ Balanço das Exportações e Importações Brasileiras de Rochas Ornamentais no 1º Semestre de Associação Brasileira da Indústria de Rochas Ornamentais. 2. RIBEIRO, C.E.G.; RODRIGUEZ, R.J.S.; VIEIRA, C.M.F. Determination of apparent dry density for ternary mixture of crushed marble waste. In: Yurko, J.; Zhang, L.; Allanore, A.; Wang, C.; Spangenberger, J.S.; Kirchain, R.E.; Downey, J.P. e May, L.D. (Ed.) EPD Congress 2014, John Wiley & Sons: Hoboken, NJ, USA, p RIBEIRO, C.E.G.; RODRIGUEZ, R.J.S.; VIEIRA, C.M.F. Production of Ornamental Compound Marble with Marble Waste and Unsaturated Polyester. In: Yurko, J.; Zhang, L.; Allanore, A.; Wang, C.; Spangenberger, J.S.; Kirchain, R.E.; Downey, J.P. e May, L.D. (Ed.) EPD Congress 2014, John Wiley & Sons: Hoboken, NJ, USA, p ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, Rochas para revestimento: método de ensaio NBR Rio de Janeiro. 5. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, Placas cerâmicas para revestimento: especificação e métodos de ensaio NBR Rio de Janeiro. 6. BORSELLINO, C.; CALABRESE, L.; DI BELLA, G. Effects of powder concentration and type of resin on the performance of marble composite structures. Construction & Building Materials, v. 23, p ,

7 RESISTÊNCIA AO MANCHAMENTO DE ROCHAS ARTIFICIAIS PRODUZIDAS COM RESÍDUO DE MÁRMORE CALCÍTICO E POLIÉSTER INSATURADO ABSTRACT Artificial stones are produced by industry for decades, however, few publications describes these materials. Brazil have many deposits of rock wastes, and a big potential to produce artificial Stones. This study evaluate the staining resistance of artificial stones produced with calcite marble waste and an unsaturated polyester. An adaptation of annex H of ABNT NBR 13818:97 standard was used as guide. In addition of penetrant agents (green and red), oxidant agent (iodine) and of filmforming agent (olive oil), were used: wine, coffe, catchup and mustard. The results pointing that artificial stones presents a good staining resistance. Key-words: artificial stones, composite materials, staining resistance 2348