ESTUDO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS E MECÂNICAS DE BLOCOS CERÂMICOS COM DIFERENTES CORES E TONALIDADES

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1 ESTUDO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS E MECÂNICAS DE BLOCOS CERÂMICOS COM DIFERENTES CORES E TONALIDADES V. C. S. Oliveira, LIMA, D.F; ANDRADE, R, M; COLAÇO, R.O; DUTRA, R. P. S. Universidade Federal da Paraíba-UFPB-Centro de Tecnologia Cidade Universitária, s/n Castelo Branco, João Pessoa- PB. R: Juiz Domingues Porto, Cruz das Armas, João Pessoa-Pb RESUMO Os blocos cerâmicos são um dos itens básicos de qualquer construção de alvenaria, seja ela de vedação ou estrutural. Na maioria das vezes esses produtos são obtidos pelas indústrias de cerâmica vermelha. Essas indústrias fabricam produtos com matérias-primas argilosas, que depois do processo de sinterização exibem coloração avermelhada ou não. A variação de cores nos produtos cerâmicos é influenciada por diversos fatores como matéria prima, teor de umidade, ambiente sem oxidação, os sais solúveis e temperatura. Blocos cerâmicos sinterizados em forno a lenha e com diferentes cores foram coletados em três industrias localizadas no município de João Pessoa (Brasil), para efeito de estudo comparativo. O objetivo desse trabalho foi analisar as características físico-mecânicas dos blocos cerâmicos coletados em função da coloração apresentada após o processo de sinterização. Palavras-Chave: Cerâmica, blocos, argila, cor e propriedades. INTRODUÇÃO Os blocos cerâmicos são um dos itens básicos de qualquer construção de alvenaria, os quais são produzidos pelas indústrias de cerâmica vermelha. A Argila, material natural, de composição terrosa e de granulometria fina, é basicamente a única matéria-prima utilizada pelas indústrias para fabricação de blocos cerâmicos. A indústria de cerâmica vermelha fabrica produtos que são feitos com matérias-primas argilosas, que depois da queima exibem coloração avermelhada ou não. A variação de cores nas cerâmicas é influenciada por diversos fatores e não institui tarefa fácil a sua verificação, em função da grande 789

2 abundância de variáveis a serem analisadas. Entre as principais variáveis que podem influenciar na cor e na tonalidade dos blocos cerâmicos, destacam-se a matéria-prima utilizada, a temperatura de queima submetida e o contato da peça com o fogo. Além dessas variáveis, a alteração do teor de umidade pode ser responsável por uma variação da cor do material. Alguns trabalhos chegaram a ser desenvolvidos ao longo dos anos, com o objetivo de tentar esclarecer quanto as variáveis que influenciam na cor podem alterar as características estruturais e funcionais do produto cerâmico. As propriedades técnicas dos produtos acabados dependem também do processo de fabricação. De fato, as colorações diferentes nos blocos cerâmicos podem se desenvolver num ambiente onde ocorre a variação da atmosfera ou mesmo na progressiva do aumento da temperatura. Na baixa temperatura de queima, o material tende a ficar com uma tonalidade mais escura, e havendo um excesso de queima, o material tende a requeimar devido a chamas carregadas de fuligens carbonosas, onde pode prevalecer o preto. MATERIAIS E MÉTODOS Os materiais selecionados para o trabalho são blocos cerâmicos de vedação, os quais foram cedidos por três diferentes empresas, onde denominouse como empresa A, B e C, localizadas na região metropolitana da grande João Pessoa/ Paraíba. Para cada indústria, os blocos foram coletados de uma mesma fornalha. Para a primeira indústria denominou-se como, A1, A2, A3, os blocos com a cor vermelho claro, A4, A5, A6, para os blocos de cor vermelho escuro e A7, A8, A9, para os blocos de cor pretos. Na segunda indústria foi denominado, B1, B2, B3, para os blocos de cor vermelho claro, B4, B5, B6, para os blocos de cor vermelho escuro e B7, B8, B9, para os blocos cor pretos. Já para a terceira indústria cerâmica denominou-se C1, C2, C3, para os blocos de cor vermelho claro, C4, C5, C6, para os blocos de Medição das Dimensões dos Blocos Secagem na Estufa Imersão dos blocos em água Ensaios físicos e mecânicos Coletas e Marcações dos Blocos 27 vermelho escuro e C7, C8, C9, para os blocos de cor pretos. 790

3 As medições dos blocos de vedação de todas as indústrias (largura, comprimento e altura) foram realizadas de acordo com norma [31]. Utilizando um paquímetro 750 x 750, para as medições dos blocos cerâmicos. A secagem dos blocos de vedação foi realizada em uma estufa elétrica a uma temperatura de 65 ºC, para que ocorresse a retirada da umidade que ainda existisse e posterior determinação do peso seco a ser utilizado nos cálculos após a retirada dos blocos da estufa, foi feito o peso a seco em uma balança de marca Balmak, modelo ELP 10. Para a determinação da absorção de água os blocos foram levados a um tanque e ficaram submersos em água durante 24 horas. Passado esse tempo, os blocos foram removidos e o excesso de água superficial foi retirado com um pano, e novamente foram pesados úmidos a fim de calcular o valor de água que cada bloco absorveu. A absorção de água foi determinada através da equação [1]: AAAA = MMMM MMMM xx100 (1) MMMM Onde AA é absorção de água, MU é o peso úmido do bloco após ter sido submerso em água, e o MS é o peso seco, após ter sido retirado da estufa. Os ensaios foram realizados seguindo as normas NORMA ABNT NBR [31]. A porosidade aparente (PA) é a medida em porcentagem, do volume de poros abertos do bloco em relação ao seu volume total. As medidas para a determinação da porosidade aparente são dadas através da Equação [2]: PPPP = MMMM MMMM xx100 (2) MMMM MMMM Onde o PA é a porosidade aparente do bloco, MU é a massa úmida, MS é a massa seca e o MI é a massa imersa. O capeamento dos blocos foi realizado no laboratório LABEME, UFPB - Centro de Tecnologia, e executado de acordo com a Norma [31], onde primeiro realizou-se de um lado do bloco, e após o endurecimento, foi realizado o outro lado do bloco. 791

4 O ensaio de resistência à compressão é um esforço axial, que tende a gerar um encurtamento ou ruptura do corpo submetido a este esforço. A resistência a compressão foi determinada utilizando a Equação [3]. RRRR = FF AA (3) Onde RC é a Resistencia a Compressão, F é à força e A é área. Os ensaios a resistência à compressão foram realizados na empresa TECNICON Tecnologia do Concreto e Engenharia LTDA, Rua: Clemente Rosas, 371, Torre, João Pessoa-PB. RESULTADOS E DISCUSSÃO Ao final do processo realizado pode-se notar uma diferença de coloração dos blocos queimados. Essa liberação de ferro ocorre com mais facilidade em temperaturas mais elevadas, além de sais solúveis que dificulta a coloração a vermelhada dando um aspecto embranquecido no produto final. Portanto, os blocos que tiveram menor contato com o calor no interior do forno a coloração observada se trataram de um vermelho mais escuro. As dimensões como mostrado nas Tabela 1, 2 e 3 foram realizadas em uma superfície plana, onde foram medidos os valores do comprimento (C), largura (L) e altura (H), de acordo com a norma [31]. Tabela 1 Medições dos blocos cerâmicos da indústria A 792

5 Tabela 2 Medições dos blocos cerâmicos da indústria B. Tabela 3 Medições dos blocos cerâmicos da indústria C. De acordo com as Tabelas 1, 2 e 3, observa-se que os resultados estão de acordo com a Norma [31], e estão no padrão desejado, como (L, H, C), relacionada a média (mm) ±3 e medições individuais ± 5 mm. 793

6 Com relação às propriedades tecnológicas é possível observar, de acordo com a Tabela 4, que os blocos A7, A8 e A9 de cor preta tiveram menor absorção de água e menor porosidade aparente quando comparado com os blocos mais claros (vermelhos). Tabela 4 Resultados de absorção de água (AA) e da porosidade aparentes (PA) dos blocos cerâmicos da indústria A. No caso da indústria B, como mostrado na Tabela 5, foram observados que os blocos de coloração preta (B7, B8 e B9) apresentaram menor absorção de água e porosidade aparente. Os blocos B1, B2 e B3 de coloração mais clara apresentaram menor absorção de água e menor porosidade aparente. Tabela 5 Resultados de absorção de água (AA) e da porosidade aparentes (PA) dos blocos cerâmicos da indústria B. 794

7 De acordo com a Tabela 6, pode-se notar que os blocos C1, C2 e C3 apresentaram menores valores de absorção de água e porosidade aparente quando comparados com os tijolos C4, C5, e C6. Já os blocos C7, C8 e C9 apresentaram uma absorção de água e porosidade aparente mais baixa, devido a uma temperatura maior. Tabela 6 Resultados de absorção de água (AA) e da porosidade aparentes (PA) dos blocos cerâmicos da indústria C. Comparando as Tabela 4, 5, 6, observa-se que, duas das indústrias apresentaram uma mesma sequência em relação a coloração e as propriedades de absorção de água e porosidade aparente. Os resultados apresentados nas Tabelas 7, 8 e 9 referem-se aos dados obtidos no ensaio de resistência à compressão das indústrias A, B e C, respectivamente. 795

8 Tabela 7 Resultados do ensaio de resistência à compressão da indústria A. Tabela 8 Resultados do ensaio de resistência à compressão da indústria B. Tabela 9 - Resultados do ensaio de resistência à compressão da indústria C. Analisando as Tabelas 7, 8 e 9, pode-se notar uma grande diferença entre os valores de resistência a compressão para os blocos obtidos nas três indústrias. O valor médio de resistência à compressão dos blocos da indústria C 796

9 foi maior que o da indústria A e maior que o da indústria B. Este fato deve-se, possivelmente, as diferentes variáveis dos processos de fabricação e, principalmente, a formulação de massa utilizada por cada indústria. Analisando o gráfico da Figura 1, observa-se que os blocos de cor clara, apresentaram menor valor de resistência a compressão quando comparado com os blocos escuros e pretos. Estes resultados estão de acordo com os resultados de absorção de água e porosidade, quando os maiores valores destas propriedades foram observados para o grupo de blocos de cor vermelho claro. Figura 1 - Gráfico comparativo de resistência mecânica à compressão dos blocos da indústria A. De acordo com o comportamento da Figura 2, pode-se notar que dentre os blocos da indústria B, os de cor clara apresentaram maior valor de resistência, relacionado com uma menor porosidade do bloco. No caso dos blocos escuros, tivemos um valor de resistência um pouco inferior devido uma maior concentração de vazios na estrutura. E tiveram um menor valor de resistência mecânica devido, possivelmente, aos defeitos superficiais presentes nesses blocos. 797

10 Figura 2 - Gráfico comparativo de resistência mecânica à compressão dos blocos da indústria B. Analisando a Figura 3, nota-se que os blocos de coloração clara apresentaram maiores valores a resistência a compressão. Os blocos de cor escura apresentaram comportamento semelhante aos blocos da empresa B. Figura 03 - Gráfico comparativo de resistência mecânica à compressão dos blocos da indústria C. CONCLUSÃO Pode-se concluir que os blocos de cor vermelho claro apresentam maior resistência à compressão devido a uma menor concentração de vazios. Já os blocos de cor vermelho escuro apresentam resultados intermediários de resistência a compressão e absorção de água. Os blocos de cor preto 798

11 apresentaram os menores valores de resistência mecânica à compressão dentre todos os blocos analisados. Portanto, foi constatado que os blocos cerâmicos de diferentes cores e tonalidades apresentaram também diferentes propriedades físicas e mecânicas. REFERÊNCIAS 1. Materiais Grupo de disciplinas de materiais edificações e ambiente o tijolo e a sua aplicação ao longo do tempo. Ano2006/2007. Disponível em: < Acesso em 15/01/ EMERSON, F.B. O. Acompanhamento da Produção Industrial em Cerâmica da Microrregião do vale do Assú: Estudo de Caso. Monografia (Bacharel em Ciência e Tecnologia) Universidade Federal Rural do Semiárido UFERSA Rio Grande do Norte/RN Acesso em 15/01/ DIAZ, F.R.V. Escola de engenharia e Ciências exatas, Materiais Cerâmicos, Ano: Disponível em: < C33E8>. Acesso em 15/01/ FERRAZ, F. de C. COMPARAÇÃO DOS SISTEMAS DE ALVENARIA DE VEDAÇÃO: BLOCO DE CONCRETO CELULAR AUTOCLAVADO X BLOCO CERÂMICO. Dissertação (Mestrado em Construção Civil) Programa de Pós Graduação em Construção Civil, Universidade Federal de Minas Gerais UFMG Belo Horizonte/MG, Acesso em 15/01/ OLIVEIRA, S. M. de Avaliação dos blocos e tijolos cerâmicos do estado de Santa Catarina. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Programa de Pós- Graduação em Engenharia Civil UFSC Florianópolis/ SC, Acesso em 15/01/

12 6. Pontes, R. Perfil da Indústria de Cerâmica Vermelha no Estado do Paraná. Disponível em: < 09_relatorios_concluidos.PDF>. Acesso em 15/01/ CHEGATTI, S., e SOARES, S. R. Valorização de Resíduos de Fundição Ensaios de Aplicabilidade em Massa Asfáltica e Cerâmica Vermelha. São Paulo, Acesso em 15/01/ Plano de desenvolvimento sustentável da cadeia produtiva da indústria de cerâmica vermelha. Disponível em: < Acesso em 22/01/2015. STUDY OF PHYSICAL AND MECHANICAL CHARACTERISTICS OF CERAMIC BLOCKS WITH DIFFERENT COLORS AND SHADES ABSTRACT The main objective of this work was to analyze the physical-mechanical characteristics of the ceramic blocks collected as a function of the staining presented after the sintering process. Keywords: Ceramics, blocks, clay, color and properties. 800