ESTUDO DO APROVEITAMENTO DO REJEITO DE MARMORARIA EM UMA MASSA ARGILOSA

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1 ESTUDO DO APROVEITAMENTO DO REJEITO DE MARMORARIA EM UMA MASSA ARGILOSA A. M. M. Oliveira (1) ; L. V. Antunes Junior (1) ; G. P. Souza (1) ; E. Fagury Neto (1), A. A. Rabelo (1) Folha 17, Quadra 04, Lote Especial - Marabá/PA, CEP: ; amandamachado054@gmail.com Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará (UNIFESSPA) (1) Instituto de Geociências e Engenharias (IGE) Faculdade de Engenharia de Materiais (FEMAT) RESUMO A preservação ambiental é um fato de importância nos tempos atuais, diante desse fato é visível o crescente impacto dos resíduos industriais no meio ambiente, com isso também cresce o interesse de aprimoramento de algumas soluções viáveis tanto econômica quanto ambientalmente. Um dos resíduos que são muitas vezes descartados, possuem um grau baixo de perigo, e que não são comumente estudados, são os resíduos produzidos na indústria de rochas ornamentais. A utilização desses resíduos como aditivos de massas argilosas vem aumentando cada vez mais o interesse de pesquisadores. Esse trabalho descreve uma massa argilosa composta de argila e caulim, com adição de lama de marmoraria em diferentes teores. Essas formulações foram comparadas diante de diversas análises, sendo elas absorção de água, porosidade aparente, densidade aparente, massa específica aparente, módulo de ruptura a flexão, perda ao fogo e retração linear. Palavras- Chave: rejeito de marmoraria, resistência, caulim. INTRODUÇÃO Frequentemente existem referências de vários trabalhos que descrevem a utilização de rejeitos de variados setores em massas argilosas, podendo os mesmos ser borra de petróleo, cinzas de carvão, resíduos urbanos e rejeitos de marmoraria. 1679

2 Devido à heterogeneidade já característica dos produtos cerâmicos é permissível a incorporação de uma quantidade razoável desses rejeitos sem prejuízos das propriedades do produto final. Diante dos rejeitos de marmoraria, quando observadas as suas origens, independentes de serem rochas ígneas, sedimentares ou metamórficas, todas elas são comumente utilizadas na ornamentação. Um dos conceitos para rochas ornamentais é que seu valor está agregado a sua aparência estética. Na antiguidade foram bastante usados como elemento de vedação e construção, porém com o surgimento tanto do aço quanto do concreto, elas perderam essa funcionalidade. Mesmo sendo empregadas para fins ornamentais as mesmas devem ser classificadas de acordo com as suas características físicas e químicas, para uma utilização adequada da mesma. Um dos exemplos dessas aplicações é o revestimento externo onde é necessária uma alta resistência ao intemperismo, outra aplicação é o revestimento interno, para suporte de pia, que necessita de uma baixa absorção de água, e para suporte de mesa. (1) De acordo com o setor de rochas ornamentais, as de maiores referências são o granito e o mármore, no qual o granito é um conjunto de rocha silicáticas compostas por maioria de feldspato e quartzo, sendo que se enquadram como granito outras rochas como sienitos, monzonitos charnoquitos, entre outros. Já o mármore, o outro tipo de rochas ornamentais, são rochas metamórficas que são constituídas geralmente por calcita e dolomita, possuindo comumente a coloração branca à rocha. Além dessas rochas comercialmente conhecidas existem algumas outras que apesar de possuírem menor valor agregado são conhecidas como rochas ornamentais, as que mais se destacam são quartzitos, arenitos, ardósias e conglomerados. (2) No setor de rochas ornamentais, a produção tem um grande significado para a economia do país, tendo uma grande ascensão no requisito de exportação que teve em números US$ 600 milhões em Média de 70% da produção é voltada para o mercado interno e os estados de origem são Espírito Santo, Bahia e Minas Gerais, porém os estados que possuem a maior quantidade de marmoraria chegando a 75% são os estados de São Paulo, Rio de Janeiro e Minas Gerais. Diante do setor de rochas ornamentais são gerados três tipos de rochas ornamentais, dentre eles os principais são retalhos de rocha, lama de serraria e lama de marmoraria, sendo que os retalhos são provenientes de sobras e quebra de 1680

3 peças chegando a ter de 10% a 20% de perda. A lama de serraria é proveniente da serragem dos blocos após a extração, sendo ela com a maior porcentagem de perca de toda a produção chegando de 30% a 40%. Por fim a lama de marmoraria é a que obtém menor perda sendo de 2%, e é originada do processo de recorte, polimento e lustro de peças a partir das chapas geradas na serraria. (3) MATERIAIS E MÉTODOS Nesse trabalho, utilizou-se a argila da indústria Cerâmica Fernandes, o caulim foi coletado in natura na Inerys S.A. e, por fim, o rejeito de marmoraria foi retirado na indústria Pedra Preciosa, sendo todas as indústrias situadas no município de Marabá, Pará. As matérias-primas foram processadas através de secagem, moagem e peneiramento, até a granulometria de 100 mesh Tyler. As formulações contendo argila, caulim e seus determinados teores de rejeito de lama de marmoraria foram homogeneizadas a úmido em um moinho de bolas, secadas, cominuídas e compactadas uniaxialmente em matrizes metálicas, para que fossem produzidas amostras de dimensões de 101 mm de comprimento e, aproximadamente, 10 mm de largura. A Tab. 1 exibe as quantidades estabelecidas de cada matéria-prima. Tabela 1 - Composições das formulações estudadas Formulação Argila Caulim Rejeito I 60% 40% II 60% 30% 10% III 60% 25% 15% IV 60% 20% 20% Os corpos de prova foram calcinados na temperatura de 300 C durante duas horas. A sinterização ocorreu nas temperaturas de 800 C, 900 C e 1000 C, com patamar de duas horas. Após realizada a queima nestas três temperaturas, as amostras seguiram para a caracterização de suas propriedades tecnológicas. RESULTADOS E DISCUSSÃO Observa-se na Fig. 1 que há um acréscimo uniforme na densidade da formulação base (FI) e depois desta, detectou-se uma oscilação nas densidades 1681

4 aparentes a partir da formulação II até a formulação III. No entanto, com o aumento da temperatura a formulação IV é a que apresenta melhor resultado, apresentando a maior densidade aparente. A Fig. 2 evidencia que com o aumento da temperatura o percentual da formulação base (F I) pouco se altera, já as outras formulações tem sua porosidade diminuída, com exceção da formulação II que diminui a 900 C e depois sofre um aumento a 1000 C. A formulação IV foi a que obteve melhor resultado se comparada com as demais, tendo seu melhor desempenho na temperatura de 1000 C (aproximadamente 26%) isso mostra uma queda na porosidade aparente da amostra com o aumento de temperatura de sinterização.. Figura 1 - Densidade aparente das formulações. 1682

5 Figura 2 - Porosidade aparente das formulações. Este efeito ocorre devido à eliminação da porosidade, pela ação fundente do rejeito que preenche a porosidade aberta no interior da peça à medida que a temperatura aumenta (4). A absorção de água tende a diminuir quando a densidade aparente de um material aumenta. Isto ocorre devido à relação de que quanto maior a quantidade de poros no material, maior será a capacidade do mesmo de absorver água. Este comportamento é visto na Fig. 3. Outro fato observado foi que a retração linear aumentou linearmente com a temperatura em todas as formulações. Isso devido à diminuição da porosidade e consequente aumento da densidade com o aumento da temperatura de sinterização. A retração linear é observada na Fig. 4. Figura 3 - Absorção de água das formulações. 1683

6 Figura 4 - Retração linear das formulações. Observou-se que a formulação I tem um nível de retração linear bem alto, seguida da formulação IV. A Fig. 5 mostra que com o aumento da temperatura de sinterização e o teor de rejeito, a maioria das formulações apresenta melhora na resistência mecânica, com exceção da formulação II, a qual sofreu um decréscimo na temperatura de 1000 C. A formulação IV apresentou melhor resistência a flexão. Na Fig. 6 a formulação I apresentou maiores percentuais para perda ao fogo, isso devido à alta plasticidade da argila e do caulim, já que não possui nenhum percentual de rejeito. Figura 5 - Módulo de ruptura à flexão das formulações. 1684

7 CONCLUSÃO Figura 6 - Perda de massa ao fogo das formulações. A adição da lama de marmoraria em cerâmicas argilosas mostrou-se uma alternativa interessante para a utilização deste rejeito industrial. Os testes realizados mostraram que o teor proposto de incorporação de rejeito a percentual de 20% (formulação IV), em associação à massa argilosa para fabricação de cerâmica, melhorou as propriedades físicas da amostra. De acordo com esses resultados, até mesmo as cerâmicas que foram produzidas na temperatura mais baixa (800º C), podem ser empregadas para a fabricação de telhas, pois apresentam valores de absorção de água abaixo de 20%, porém não pode ser usada para blocos estruturais devido a não obtenção de 8% de absorção de água. Com isso, esses resultados foram favoráveis. Contudo, estudos ainda precisam ser feitos para melhor caracterização, classificação e enquadramento na utilidade de tal rejeito para formulação de produtos cerâmicos. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS (1) FILHO, H. F. M., POLIVANOV. H.,MOTHÉ, C. G. O Rejeito da Industria de Marmore e Granito: Problemas e Soluções. F16. V24.p Rio de Janeiro. Jandez (2) SILVA, J. B., HOTZA, D., SEGADÃES, A. M., ACCHAR, W. Incorporação de Lama de Mármore e Granito em Massas Argilosas Revista Cerâmica, Natal RN, ed. 51 ( )

8 (3) SOARES, F. P. P. et al. Estudo do Aproveitamento de Rejeito de Caulim e de Granito na Massa Cerâmica para Fabricação de Porcelana. IV CONGRESSO DE PESQUISA E INOVAÇÃO DA REDE NORTE E NORDESTE DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA, 2009, Belém-PA. (4) RODRIGUES, L. S. Incorporação do Rejeito de Beneficiamento Minério de Manganês de Carajás em Formulação Cerâmica f.. Dissertação (TCC em Engenharia de Materiais) Faculdade de Engenharia de Materiais, Universidade Federal do Pará, Marabá, (5) ABNT. Componentes cerâmicos - Telhas - Terminologia, requisitos e métodos de ensaio. NBR Rio de Janeiro : s.n., p. 45. (6) ABNT. Componentes cerâmicos parte 2: Blocos cerâmicos para alvenaria estrutural - Terminologia e requisitos. NBR Rio de Janeiro : s.n., p. STUDY OF THE UTILIZATION OF MARBLE FACTORY WASTE IN A MASS OF CLAY ABSTRACT Environmental preservation is a fact of importance nowadays, given this fact is visible the growing impact of industrial waste in the environment, it also grows the interest of improvement of some viable solutions both economically and environmentally. One of the wastes that are often discarded, have a low degree of hazard, and that are not commonly studied, are the waste produced in the ornamental rock industry. The use of such waste as additives of clay masses is increasing more and more the interest of researchers. This work describes a clayey mass composed of clay and kaolin, through the variation of marble factory waste. These formulations were compared on various analysis, water absorption, apparent porosity, apparent density, modulus of rupture, fire loss flexion and linear shrinkage. Key-words: marble factory waste, resistance, kaolin. 1686