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AS ARGILAS PARA FABRICAR CERÂMICA VERMELHA NO NORDESTE BRASILEIRO
J. C. Sales a,b ; J. E. V. Morais b ; E. O. Sancho d ; A. C. Ferreira c ; J. P. C. Nascimento b ;
A. J. N. Castro b ; G. F. Guimarãesc ; A. S. B. Sombra b ; W. A. Braga a.
a Departamento de Engenharia Civil, Universidade Estadual Vale do Acaraú (UVA), CEP
62040-370, Sobral, Ceará, Brasil.
b Laboratório de Telecomunicações e Ciências e Engenharia de Materiais (LOCEM),
Departamento de Física, Universidade Federal do Ceará (UFC), CEP 60455-760,
Fortaleza. Ceará, Brasil.
c Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE), CEP: 60115-222.
Fortaleza. Ceará, Brasil.
d Universidade de Fortaleza (UNIFOR), Fortaleza. Ceará, Brasil.
RESUMO
O estudo de argila para cerâmica vermelha é fundamental para a qualidade do
produto acabado. A cerâmica vermelha precisa do barro (argila) para fabricação de blocos
cerâmicos, telhas, combogós, tubos cerâmicos etc. A argila para cerâmica vermelha é
extraída a céu aberto e durante o período onde não ocorre as chuvas para se ter um
melhor acesso a mina. O presente trabalho faz um estudo das argilas encontradas para
serem usadas como matérias primas em indústrias de cerâmica vermelha no nordeste do
Brasil. Foram encontradas através de visitas in loco argilas magras com grande
quantidade de sílica, argilas gordas (barro preto) com maior plasticidade, argilas com
salitre (sal), argilas taguá (cor de rosa). Constatou-se em uma das cerâmicas visitadas
que devido à falta de argila gorda próxima à indústria ela utilizava argila com grande
quantidade de sílica acarretando a perda do produto logo na secagem, como também
essa argila desgastava as boquilhas e as camisas internas, feitas de aço da extrusora
rapidamente acarretando um maior custo de manutenção da extrusora.
Palavras chave: argila, cerâmica vermelha, extração.
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INTRODUÇÃO
A cerâmica vermelha precisa do barro para fabricação de blocos cerâmicos, telhas,
combogós, tubos cerâmicos etc. A argila para cerâmica vermelha é extraída a céu aberto
e durante o período onde não ocorrem as chuvas para se tiver um melhor acesso à mina.
As argilas utilizadas na indústria de cerâmica vermelha ou, como também
conhecidas na literatura técnica, argilas comuns (common clays) abrangem uma grande
variedade de substâncias minerais de natureza argilosa. Compreendem, basicamente,
sedimentos pelíticos consolidados e inconsolidados, como argilas aluvionares
quaternárias, argilitos, siltitos, folhelhos e ritmitos, que queimam em cores avermelhadas,
a temperaturas variáveis entre 800 e 1.250ºC (CABRAL JUNIOR, 2005).
Atualmente há no mercado uma forte demanda por produtos de cerâmica
vermelha, com alto valor agregado e destinados a acabamento e revestimento, como
pisos, soleiras, tijolos, blocos e placas cerâmicas, compondo projetos de visual rústicos.
Neste sentido, a indústria cerâmica brasileira vem se tornando umas das mais criativas e
competentes do mundo. (MATOS NETO, 2012).
No Brasil, há mais de 2000 anos, antes mesmo da descoberta do Brasil, existia no
país a atividade de fabricação de cerâmicas, representada por potes, baixelas e outros
artefatos cerâmicos. (SEBRAE, 2008). Esse aglomerado atualmente tem reconhecimento
nacional por meio do Arranjo Produtivo Local (APL) de Cerâmica Vermelha do Baixo
Jaguaribe, onde se concentram cerca de 150 indústrias. O APL tem basicamente três
explicações sobre sua origem. A primeira se refere à sua localização sobre uma bacia de
barro, área de abundância de recursos minerais argilosos (SOBRINHO, 2013).
Os primeiros tijolos queimados datam de 3000 a.C., cuja aplicação estava voltada
aos revestimentos externos e muros de proteção, apesar da técnica ter se desenvolvido
séculos antes, especialmente na queima de utensílios domésticos. E entre 1600 e 1100
a.C. foram encontrados, onde ficava localizada a Babilônia, alguns exemplares de tijolos
queimados. (SEBRAE, 2008).
As argilas que apresentam limites de plasticidade dentro da faixa indicada para
cerâmica vermelha são constituídas basicamente por caulinita, quartzo, mica e feldspatos,
com algumas amostras apresentando goetita e hidróxido sílico-aluminoso (MACEDO,
2008).
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O presente trabalho teve como objetivo fazer uma análise de argilas utilizadas em
algumas fábricas de produtos cerâmicos vermelhos no estado Ceará e Maranhão.
REFERENCIAL TEORICO
As argilas são sistemas complexos constituídos por substâncias orgânicas e
inorgânicas que variam de acordo com a jazida e influenciam no processo de fabricação e
nas características dos produtos cerâmicos. As argilas que possuem compostos
hidroscópicos, como a montmorilonita, e menor presença de silício são mais plásticas,
pois retêm mais água durante a mistura e apresentam uma maior retração durante a
secagem. Algumas das substâncias comumente encontradas nas argilas são SiO2 , Al2O3
, Fe2O3 ,CaO , MgO , Na2O e K2O. Para corrigir as variações que a composição destas
matérias-primas está sujeita deve-se realizar misturas de diferentes argilas, garantindo a
homogeneidade para podermos fabricar produtos com características semelhantes
(PAIVA FILHO, 2004).
As argilas para produtos cerâmicos têm como principais constituintes: os silicatos
que são os principais constituintes das argilas e sua unidade fundamental é o tetraedro
silício oxigênio; os minerais do grupo caulinita onde a caulinita faz parte da maioria das
argilas e tem forma de placas hexagonais irregulares; os minerais do grupo
montmorilonita ou esmecita onde este mineral é geralmente encontrado nas bentonitas
que são rochas derivadas de cinzas vulcânicas e a água penetra facilmente na
montmorilonita provocando o seu inchamento; os minerais micáceos formados pelas
micas que são encontradas em muitas argilas, argilitos e xistos; e os minerais de alumínio
hidratados como a gipsita, constituinte dos solos lateríticos, que é o principal mineral de
alumínio. A bauxita é um minério comum do alumínio, sendo uma mistura de bauxita,
caulinita, limonita e outros minerais (SOUSA, 2013).
As argilas podem ser também classificadas conforme a maior ou menor quantidade
de colóides: as gordas são muito plásticas, devido à alumina deformam-se muito no
processo de cozimento; as magras que possuem excesso de sílica são mais porosas e
frágeis (SOUSA, 2013).
Os principais tipos de argilas encontradas na natureza são: as argilas fluviais que
são extremamente abundantes geralmente utilizadas em cerâmica vermelha; as argilas de
estuários que contêm camadas ou áreas de laminação grossa, além de resíduos
orgânicos de pântanos inter-laminados em camadas argilosas; as argilas de pântanos que
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são geralmente muito plásticas bastante puras e ricas em caulinitas e matéria orgânica;
as argilas de cor de cozimento branca como os caulins e argilas plásticas utilizadas para a
fabricação de pisos e azulejos; as argilas refratárias que são os caulins, argilas refratárias
e argilas altamente aluminosas utilizada na confecção de tijolos refratários; e as argilas
para materiais cerâmicos estruturais, amarelas ou vermelhas que são as argilas
encontradas para a fabricação de manilhas, blocos e telhas (SOUSA, 2013).
Pesquisadores mostraram que a adição de rejeitos da própria indústria de tijolos
cerâmicos na argila melhora na qualidade do produto final, pois evita a formação de
coração negro (SANTOS, 2005).
Como premissa para a regularização da atividade no Departamento Nacional de
Produção Mineral (DNPM) é necessário que a área de extração esteja sem superposição
de títulos minerários, ou seja, desonerada (FIEMG, 2013).
RESULTADOS E DISCUSSÕES
As indústrias de cerâmica vermelha são construídas próximas as jazidas ou seja
próximas as margens dos rios, ou baixios que contém grande quantidade de argila isto
decorre do fato que matéria prima tem um baixo valor e para transportá-la de distâncias
maiores o seu frete fica muito caro pois a argila tem um baixo valor agregado.
Durante a análise das argilas encontramos tanto argilas magras como argilas
gordas que em quase todas as indústrias não se faz uma caracterização mineralógica das
argilas. Algumas argilas encontradas possuíam uma maior quantidade de salitre (cloreto
de sódio) acarretando depois dos blocos serem usados nas construções eles viessem a
se deteriorar. Percebeu-se que boa parte das indústrias cerâmicas não possuem
geólogos para fazer análise se é viável ou não à exploração das jazidas.
A Figura 01 mostra estoque de argila no município de Paraipaba no estado do
Ceará, onde se percebe a existência de uma argila mais magra (barro fraco) onde
podemos ver pontos de argila mais claros o que denota a existência de uma maior
quantidade de sílica.
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Figura 01: Estoque de argila no município de Paraipaba.
Também no município de Paraipaba no estado do Ceará, percebeu-se a existência
de uma argila mais gorda (barro forte) que contem alumina, onde essa argila foi extraída
próxima da margem do rio Curu. Percebemos também que houve uma perda de tijolos na
extrusão devido à existência de raízes e pequenas pedras existentes na argila que muitas
vezes não e feita à preparação da mesma antes de colocar na no caixão alimentador
(Figura 02). Os tijolos perdidos na extrusão voltam novamente para o estoque para iniciar
novamente o processo produtivo.
Figura 02: Argila mais gorda (barro forte).
Percebemos na Figura 03 a argila mais magra sendo operada por uma
retroescavadeira enquanto que argila mais gorda está sendo trabalhada com uma pá
carregadeira onde depois que as duas são misturadas e aguadas conforme vemos na
Figura 03 a argila misturada é levada até o caixão alimentador pela pá carregadeira.
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Figura 03: Argila mais magra operada por uma retroescavadeira enquanto que argila mais
gorda com uma pá carregadeira faz uma mistura.
As argilas encontradas na grande maioria apresentam grande quantidade de
raízes, pois elas são retiradas de jazidas em que as áreas possuíam plantações de
carnaubeiras e outros tipos de árvores que foram derrubadas para ser realizada a
extração como mostra a argila mais magra extraída no município de Itapajé no estado do
Ceará (Figura 04). As raízes rasgam os produtos cerâmicos durante a extrusão, pois elas
atrapalham a passagem da argila na boquilha da extrusora (maromba).
Figura 04: Argila extraída no município de Itapajé, com raízes.
As argilas gordas encontradas apresentam baixíssima quantidade de raízes e
quando expostas no pátio da indústria elas apresentam rachaduras como foi percebido
em uma indústria no município de Maracanaú. Essas argilas são usadas mais na
confecção de telhas (Figura 05).
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Figura 05: Argilas gordas no município de Maracanaú no estado do Ceará.
A argila depois de preparada muita das vezes de maneira precária é colocada no
caixão alimentador onde a partir da correia transportadora a argila segue até a extrusora,
como pode ser visto na Figura 06, onde se percebe a existência de argilas gordas (barro
preto) em menor quantidade misturadas com argilas magras. Uma pequena quantidade
de cerâmicas faz a preparação correta da argila antes de ser esta enviada para o
processo produtivo. Algumas indústrias deixam as argilas descansando no pátio sujeito a
sol e chuva por um ano, onde esse seria a única preparação antes de colocar a argila no
caixão alimentador depois de serem aguadas no pátio da empresa.
Figura 06: Entrada do caixão alimentador com argila misturada (gorda e magra).
A Figura 07 mostra argila encontrada em uma cerâmica em Timon no estado do
Maranhão, onde percebemos a argila taguá que possui alto teor de oxido de ferro onde
dai que é ela mais avermelhada (rosa) e podemos ter o taguá mole e taguá duro, existe
também a argila gorda e a argila magra que são utilizadas para fabricar telhas, a cerâmica
produz telhas marombadas e prensadas. A argila vem de uma distância de 5 km da jazida
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até a cerâmica, onde no estado do Ceará foi encontrado esse tipo de argila em pequena
quantidade.
Figura 07: Argila tipo taguá no estado do Maranhão.
Algumas argilas encontradas no estado do Ceará apresentaram elevadas
quantidades de oxido de ferro acarretando a fabricação de tijolos com coração negro cuja
formação ocorre durante a queima do bloco cerâmico, como podemos perceber em um
tijolo quebrado em uma parede de alvenaria na Figura 08.
Figura 08: Tijolo com coração negro.
Algumas argilas encontradas possuem uma grade quantidade de pequenas pedras
que quando entram nos equipamentos geram desgaste. Essas pequenas pedras
desgastam o laminador, ou seja, diminui a sua vida útil acarretando perdas devido à
manutenção frequente do equipamento, como também desgasta boquilha da extrusora
onde saem os blocos cerâmicos para serem cortados. Também as argilas possui grande
quantidade de nutrientes onde facilmente cresce alguma vegetação (Figura 09). A
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cerâmica utiliza essas argilas devidas principalmente à escassez, pois a cerâmica fica
instalada na região metropolitana de Fortaleza no município de Maracanaú no estado do
Ceará. Depois de ser feita a extrusão com as argilas com alto teor de sílica, ou seja, muito
magras (barro fraco) os tijolos vão para a secagem natural para tirar a umidade (água) no
galpão da indústria e são colocados empilhados um sobre os outros o que se constatou
foi que com as argilas magras os tijolos não suportaram a carga um sobre o outro vindo a
ceder devido ao peso de um sobre o outro, onde quase toda a produção dos tijolos
tiveram que voltar novamente para o caixão alimentador e começar novamente o
processo porem como a argila estava mais compacta devido já ter ocorrido à extrusão
uma vez foi necessária à adição de pouca quantidade de argila gorda para que os tijolos
tivessem uma maior resistência à compressão.
Figura 09: Argila de uma cerâmica em Maracanaú no estado do Ceará.
As argilas para cerâmica de revestimento são diferentes das argilas para cerâmica
vermelha. No caso da cerâmica vermelha no estado do Ceará as argilas são encontradas
quase em sua totalidade, mas margens dos rios e as indústrias (olarias) ficam próximas
às jazidas, ou seja, próximas às margens dos rios, onde isso também se dar para que o
frete do transporte da argila seja mais barato, pois argila possui baixo valor agregado.
Em uma cerâmica a argila possuía grande quantidade de sílica e pequenas pedras
que aumentava o desgaste dos equipamentos no processo de laminação, diminuindo a
vida útil do laminador e na extrusão diminuindo á vida útil das camisas e das boquilhas da
extrusora. Também ocorre um desgaste excessivo nas hélices que são montadas no eixo
central da extrusora, onde as indústrias recuperam as hélices soldando vergalhões lisos
na hélice fazendo com que eles voltem ao tamanho original e essa manutenção gera um
custo elevado, onde a utilização de uma argila mais gorda (barro forte) constatou-se
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diminuição sensivelmente o desgaste das hélices, porem reduziu-se um pouco a
velocidade da extrusão como se aumentou a pressão sobre o embudo (pescoço) da
maromba (extrusora), aonde uma pressão elevada chegou a romper os estojos
(parafusos) que fixam a boquilha na maromba. Constatou-se que a velocidade de
extrusão aumenta quando se utiliza uma argila mais magra enquanto que com a argila
gorda velocidade de extrusão diminui.
CONCLUSÃO
Muitas cerâmicas não possuem um geólogo para analisar a jazida acarretando a
extração de argilas com salitre (cloreto de sódio) na composição química da argila o que
pode acarretar a deteriorização do bloco cerâmico depois da sinterização ao longo do
tempo, onde essas jazidas são descartadas.
Na maioria das cerâmicas estudadas não se faz a caracterização física química e
mineralógica das argilas, ou seja, não se analisa a composição química, não se faz
ensaio de elasticidade, difração de raios-X, análise térmica e granulométrica.
Algumas argilas principalmente as magras acarretaram desgaste nos
equipamentos aumentando o custo de manutenção, como também devido ao excesso de
raízes que mesmo sendo catada uma grande parte na correia transportadora, rasgavam
os tijolos na extrusão gerando perdas no processo produtivo.
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SOUSA, A. S.; Processo de fabricação e qualidade dos blocos cerâmicos fabricados na
cidade de Santa Quitéria-Ce. Trabalho de Conclusão de Curso. (Graduação em
Engenharia Civil) - Universidade Estadual Vale do Acaraú, 2013.
THE CLAY FOR PRODUCING RED CERAMIC IN NORTHEASTERN BRAZIL
ABSTRACT
The study of clay for red pottery is fundamental to the quality of the finished product. The
red ceramic need clay (clay) for the manufacture of ceramic bricks, tiles, cobogós, etc.
ceramic tubes. The clay for red pottery is extracted in the open and during the period
where no rainfall is to have better access to the mine. This work is a study of clays found
to be used as raw materials in red ceramic industries in northeastern Brazil. They were
found in situ through visits lean clays with large amount of silica, fatty clays (black pottery)
with greater plasticity clays with lye (salt), taguá clays (pink). It was found in one of
ceramics visited that due to lack of close ball clay industry she used clay with large amount
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of silica resulting in the loss of the product logo on drying, as well as this clay wearing
mouthpieces and domestic shirts, made of steel extruder quickly causing a higher cost of
maintenance of the extruder.
Key-words: clay, red ceramic, extraction.
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