ÁREA: Materiais
TÍTULO: PROPRIEDADES MECÂNICAS E COMPOSIÇÃO MINERALÓGICA DE ARGILAS DO PIAUÍ
AUTORES: ALCÂNTARA, A. F. P. (UFPI) ; ROCHA, J. M. (UFPI) ; BRITO, D. M. (UFPI) ; MARQUES, V. S. (UFPI) ; ALVARENGA, A. S. C. (UFPI) ; MATOS, J. M. E. (UFPI) ; LEAL, S. H. B. S. (UFPI) ; SANTOS, M. R. M. C. (UFPI)
RESUMO: Na caracterização de materiais argilosos a determinação dos argilominerais predominantes em sua composição é de primordial importância, pois influencia decisivamente sobre o comportamento físico-mecânico do produto final e, conseqüentemente, em sua aplicação. Neste sentido, este trabalho volta-se para o estudo mineralógico de argilas plásticas do Estado do Piauí e sua comparação com as propriedades físico-mecânicas determinadas.
PALAVRAS CHAVES: argilas, cerâmica artística, piauí
INTRODUÇÃO: Desde os tempos remotos, já se ouve falar da fabricação de objetos de argila. Na atualidade a aplicação de materiais argilosos tem ultrapassado a utilização como matéria prima da arte e da indústria cerâmica, sendo utilizados como catalisadores de reações, em atividades terapêuticas e em outros campos(SETER et al., 2000).
São inúmeros os tipos de argilas existentes. Algumas são utilizadas para confeccionar telhas, tijolos; outras para confeccionar pisos, azulejos, e ainda para a fabricação da chamada cerâmica artística, objetos utilitários, decorativos, esculturas, etc. Os principais fundamentos desta atividade envolvem: preparo da matéria-prima, conformação e processamento térmico (secagem e queima). A conformação por sua vez pode envolver quatro processos (colagem, extrusão, prensagem e plástica), dependendo da forma geométrica do objeto a ser produzido(http://www.abceram.org.br/asp/abc_51.asp).
As propriedades dos materiais cerâmicos fabricados a base de argilas dependem de suas características mineralógicas, as quais exercem influência direta nas características físico-mecânicas, como: temperatura de sinterização, cor após a queima e outras(SANTOS, 1992).
Entre os vários tipos de argila, uma tem destaque por apresentar elevada plasticidade e cor branca após a queima, sendo designada pelo termo “ball clay”. Os depósitos deste tipo de argila não são comuns e no Brasil a literatura faz referência a apenas duas jazidas que se encontram no município de Oeiras (PI) e em São Simão (SP)(SANTOS, 1992).
Assim, o interesse deste trabalho volta-se para o estudo mineralógico e propriedades físico-mecânicas de argilas do Piauí.
MATERIAL E MÉTODOS: Neste estudo, utilizou-se três argilas, sendo duas provenientes do município de Oeiras (amostras A e B) e uma proveniente do município de São Raimundo Nonato (amostra C), municípios da região sul do Piauí. As argilas foram submetidas a desagregação mecânica e peneiradas utilizando-se sistema com malha de 230 mesh para determinação dos argilominerais através de análise termo-diferencial (ATD) em equipamento da BP Engenharia, modelo RB 3000, com taxa de aquecimento de 12, 5 °C/min.
As propriedades físico-mecânicas, visando uso cerâmico, foram determinadas através de ensaios preliminares. Os corpos de prova foram confeccionados com dimensões de 120 mm x 40 mm x 10 mm por prensagem uniaxial de 20 MPa, secagem a 110 ºC e queima a 950 e 1100 ºC. Foram determinadas, a retração linear de secagem e queima, a absorção de água após queima e a tensão de ruptura à flexão (método dos três pontos) após secagem e queima. A cor de queima foi também avaliada.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A curva de ATD da amostra A apresentou um evento endotérmico com máximo a 128 °C relativo à perda da água adsorvida na superfície do argilomineral e outro evento endotérmico com máximo a 573 °C relativo à perda de hidroxilas estruturais, característico de montmorilonitas com baixa concentração de ferro[3]. A amostra A apresentou conservação da estrutura com o contínuo aquecimento, o que é característico de argilas ilíticas dioctaédricas[3]. A curva de ATD da amostra B apresentou um evento endotérmico com máximo a 125 °C causado pela eliminação da água entre as camadas e outro evento endotérmico com máximo a 575 °C, referente à perda das hidroxilas e observou-se que a argila perdeu sua estrutura com a continuação do aquecimento, o que sugere que a argila é uma montmorilonita com concentração intermediária de ferro[3]. A análise térmica diferencial da amostra C indicou que a amostra apresentou um evento endotérmico com máximo a 120 °C referente à eliminação da água adsorvida, um evento endotérmico com máximo a 585 °C relativo à perda das hidroxilas do material argiloso e um pequeno evento exotérmico com máximo em 945 °C, associado à nucleação da mulita, sendo uma curva termo-diferencial característica de materiais cauliníticos[3]. Os resultados dos estudos físico-mecânicos mostraram que as amostras não apresentaram uma boa sinterização nas temperaturas de queima estudadas. Os valores de absorção de água diminuíram com o aumento da temperatura de queima, bem como a resistência à ruptura. Quanto à cor de queima, observa-se que a amostra A apresentou coloração clara nas temperaturas de queima estudadas, e apresenta características similares às raras argilas do tipo “ball clay” enquanto as demais apresentaram coloração vermelha quando queimadas tanto a 950 quanto a 1100 °C.
CONCLUSÕES: Pode-se verificar que as argilas estudadas apresentam composição mineralógica diversificada com predominância dos argilominerais ilita, montmorilonita e caulinita, apresentando baixo grau de cristalinidade. As propriedades físico-mecânicas indicam que os materiais podem ser utilizados com fins cerâmicos; a amostra A apresenta coloração rosa clara (ball clay) e as demais amostras apresentam cor vermelha após a queima.
AGRADECIMENTOS: CNPQ, UFPI, SENAI
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:
Disponível em http://www.abceram.org.br/asp/abc_51.asp, acessado em 14/062007.
P. Souza Santos, Ciência e Tecnologia de Argilas, 2o ed, Vol. 1, Edgard Blücher, São Paulo, Brasil (1992).
SETER, N; WASER, R. Acta Mat., 48(1): 151-178, 2000.
