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A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 4. Física da Matéria Condensada
DILATOMETRIA DAS FRAÇÕES GRANULOMÉTRICA QUE COMPÔEM AS ARGILAS DO MUNICÍPIO DE RIO VERDE DE MATO GROSSO/MS
Felipe Silva Bellucci 1
Geocris Rodrigues dos Santos 2
Alfredo Roque Salvetti 3
(1. Departamento de Física da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul - DFI/UFMS; 2. Departamento de Física da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul - DFI/UFMS; 3. Departamento de Física da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul - DFI/UFMS)
INTRODUÇÃO:

As amostras estudadas são provenientes de Rio Verde de Mato Grosso/MS, utilizadas como matéria-prima por cerâmicas e olarias da região, cujo principal produto é a cerâmica vermelha (lajotas, tijolos e telhas). A coleta ocorreu na região onde afloram as formações Ponta Grossa e Aquidauana.

Os materiais argilosos quando mantidos a pressão praticamente constante e sob a ação do calor sofrem dilatações ou retrações em função da temperatura. O registro dessas mudanças de dimensão resulta em curvas típicas que podem ser modificadas dependendo da granulometria da amostra, da composição da argila, dos diversos argilominerais, pela presença e quantidade de minerais de argila, tais como o quartzo, feldspatos, calcário e outros. As quantidades de cada um dos componentes variam de amostra para amostra.

Assim, o uso da análise termomecânica ou dilatométrica (TMA), que é um método analítico que monitora as mudanças dimensionais sofridas por uma amostra, permite estudar o comportamento das argilas sob ação do calor que refletem em mudanças nas propriedades físicas, estruturais e químicas que ocorrem devido a algum dos seguintes fenômenos: eliminação de água, eliminação de constituintes orgânicos, formação de produtos gasosos, reações e transformações cristaloquímicas, sinterização e formação de fase vítrea.

O estudo das mesmas permite determinar se haverá ocorrência de fissuras, deformações ou tensões residuais e principalmente em que fase do processo de aquecimento elas poderão ocorrem.

METODOLOGIA:

Foram coletadas três amostras de argilas in natura identificadas como: Ipiranga, Gil Superfície e Gil Fundo. Para cada, foi feito um processo de separação baseado na granulometria no qual subdividiu-se cada argila nas suas três frações: frações de baixa, média e alta granulometria.

No final do processo de separação obteve-se as amostras in natura separadas em suas frações de baixa granulometria (amostra passante em peneira nº 270), média granulometria (amostra não passante em peneira nº 270 e passante em peneira nº 70) e alta granulometria (amostra não passante em peneira nº 70).

Utilizou-se esse processo devido a sua viabilidade industrial podendo ele ser utilizado por cerâmicas de revestimento que desejem separar suas amostras por granulometria aproveitando os resultados particulares de cada fração granulométrica.

Foi realizada a análise calorimétrica exploratória diferencial (DSC), em todas as amostras, para medir diretamente a variação de energia das amostras visando determinar o percentual de quartzo. O equipamento utilizado foi o DSC 50 da Shimadzu com 10 mg de amostra destorroada e pulverizada com temperatura máxima de 600°C.

Efetuou-se também a análise termomecânica ou dilatométrica (TMA) para o monitoramento dimensional das amostras aquecida até 1150°C. O equipamento utilizado foi o TMA-50H da Shimadzu com amostras prensadas manualmente no estado plástico e dimensões de 3,0mm de diâmetro e 3,5mm de comprimento.

RESULTADOS:

Através da análise DSC observou-se que nas amostras Gil Superfície e Gil Fundo nas frações com baixa, média e alta granulometria há diferentes quantidades de quartzo. Na Ipiranga existe a mesma quantidade de quartzo em todas as granulometrias.

Para as frações da argila Ipiranga, o teste dilatométrico mostrou que na região de transição do quartzo a amostra in natura possuiu uma maior dilatação e na faixa de recristalização e formação de fase vítrea a amostra de baixa granulometria foi a que mais contraiu (–3,51%).

Para as frações da argila Gil Superfície, na região de transição do quartzo a fração de baixa granulometria possui uma menor dilatação e na faixa de recristalização e formação de fase vítrea a fração de baixa granulometria foi a mais contraiu é a (­– 4,83%).

Para as frações da argila Gil Fundo, a fração de alta granulometria na região de transição do quartzo possui uma maior dilatação e na faixa de recristalização e formação da fase vítrea a amostra que mais contraiu foi a fração de baixa granulometria (­– 9,02%).

A análise dilatométrica na três argilas in natura mostrou que na região de transição do quartzo a Gil Superfície possuiu maior dilatação, entre 650°C e 900ºC a Gil Superfície teve maior contração e na faixa de formação da fase vítrea a Gil Fundo foi a que mais contraiu.

As frações com baixa granulometria foram as que apresentaram maior contração  e pode-se observar que esse resultado está ligado com a menor percentagem de quartzo das amostras.

CONCLUSÕES:

Após todas as três amostras de argila do município de Rio Verde de Mato Grosso/MS terem sido separadas em suas três frações granulométricas elas foram submetidas à análise termomecânica ou dilatométrica (TMA).

Entre as amostras com diferentes granulometrias e in natura aquecidas progressivamente até a temperatura de 1150°C, as que apresentaram maior contração na fase de formação vítrea e que conseqüentemente serão as mais reativas foram as frações com baixa granulometria. Observou-se também que a medida que se diminuía a granulometria, mais retrativa e reativa a amostras se tornava.

Analisando as três amostra de baixa fração granulométrica a que mais retraiu foi a amostra com menor percentagem de quartzo.

Entre todas as amostras estudadas a fração de baixa granulometria da argila Gil Fundo foi a que se mostrou mais retrativa com 9,02% e conseqüentemente a mais reativa. Isso ocorreu possivelmente pela combinação da baixa granulometria e pela menor quantidade de quartzo na fração.

Instituição de fomento: CNPq
Trabalho de Iniciação Científica  
Palavras-chave: Argila; granulometria; dilatometria.
Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC - Florianópolis, SC - Julho/2006