Desenvolvimento de novos materiais cerâmicos a partir de resíduos da mineração de serpentinito : obtenção e caracterização
Resumo
Resumo: O objetivo deste trabalho é desenvolver novos materiais cerâmicos a partir de resíduos provenientes da mineração de serpentinito, mediante ajuste de composição com argila vermelha e resíduo de vidro. As matérias-primas utilizadas foram caracterizadas através de análise química, mineralógica, granulométrica e microestrutural. Foram desenvolvidas seis formulações a base de resíduo da mineração de serpentinito e argila Taguá, o qual três das seis composições foram ajustadas com adição de vidro residual. As massas cerâmicas foram conformadas por prensagem uniaxial e submetidos à queima em forno elétrico nas temperaturas de 1100°C, 1200°C, 1250°C e 1300°C. Os corpos cerâmicos assim obtidos foram caracterizados segundo suas propriedades físicas (massa específica aparente, absorção de água e retração linear) e mecânicas (resistência à flexão em três pontos). As propriedades finais variaram de acordo com as proporções das matérias-primas utilizadas e temperatura de queima. Os resultados obtidos no ensaio de resistência à flexão atingiram valores na faixa de 3,0 a 57,0 MPa e os índices de absorção de água e de retração linear variaram entre 0,28 a 17,61% e 5,80 a 11,66%, respectivamente. O estudo dos processos físico-químicos de interação da cerâmica com 70% de resíduo da extração de serpentinito e 30% de argila, através dos métodos de DRX e MEV/EDS, têm como resultado a formação de novas fases cristalinas, tais como: quartzo, enstatita e silicato de magnésio, além da presença de porosidade com fases vítreas nas diferentes temperaturas de queima investigadas. Abstract: The objective of this work is to develop new ceramic materials of waste from serpentinite extraction by adjusting the combination of red clay and glass waste. The used raw materials were characterized through chemical, mineralogical, granulometric and microstructural analysis. Six formulations have been developed based on the waste from serpentinite mining and red clay, which three of the six compositions have been adjusted with the addition of residual glass. The ceramic bodies were formed by uniaxial pressing and subjected to burn in an electric oven at temperatures of 1100°C, 1200°C, 1250°C and 1300°C. The ceramic samples obtained this way were characterized according to their physical properties (apparent specific gravity, water absorption and linear shrinkage) and the mechanical (three points bending strength). The final properties varied according to the proportions of raw materials and firing temperature. The test results of flexural strength values achieved in the range 3.0 to 57.0 MPa and the rate of water absorption and linear shrinkage ranging from 0.28 to 17.61% and 5.80 to 11.66%, respectively. The study of the physico-chemical processes of ceramic interaction with 70% of waste from serpentinite mining and 30% clay through XRD and SEM/EDS methods have as a result the formation of new crystalline phases, such as: quartz, enstatite and magnesium silicate as well as the presence of porosity with vitreous phases in the several firing temperatures which were observed.
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- Teses & Dissertações [9329]