INFLUÊNCIA DA SUBSTITUIÇÃO DE PÓ DA CASCA DE ARROZ E HIDRÓXIDO DE ALUMÍNIO EM CERÂMICAS À BASE DE ARGILA CAULIM

  • Rafael Henrique Mallmann Perius
  • Felipe Carvalho de Campos
  • Ana Paula Garcia
Rótulo Cerâmica, sílico-aluminosa, Pó, casca, arroz, Sílica, Propriedades, mecânicas

Resumo

Materiais cerâmicos são amplamente utilizados na construção civil por possuírem propriedades interessantes em relação a outros materiais, como por exemplo, resistência química, térmica e à abrasão. O material cerâmico tem sua versatilidade ressaltada quando tratamos de cerâmicas avançadas, como as cerâmicas refratárias e as cerâmicas isolantes. O Rio Grande do Sul concentra a maior produção de arroz do país, gerando consequentemente grandes quantidades do resíduo da casca deste cereal. Este resíduo passou a ser considerado um material com potencial para ser utilizado como fonte de sílica para a composição de outros produtos. Há ainda uma influência ambiental na utilização deste resíduo, uma vez que, a casca do arroz possui uma degradação bastante lenta e com isso, torna-se um poluente ao ser descartada indevidamente. A casca de arroz é um resíduo rico em sílica e muitas pesquisas têm utilizado a cinza da casca de arroz como fonte deste mineral para produção de materiais refratários. Cerâmicas sílico-aluminosas também são extremamente importantes para o setor da construção civil e por isso, cerâmicas contendo o mineral mulita (3Al2O3.2SiO2) são constantemente investigadas. A inovação do presente trabalho é a utilização do pó da casca de arroz, em vez da cinza deste resíduo, na produção de materiais cerâmicos. Isso porque, com a utilização da casca de arroz almeja-se definir a metodologia de preparação de materiais refratários ou isolantes com a inserção do resíduo sem o tratamento térmico necessário para conversão do mesmo em cinza. Além disso, foi utilizado também como matéria-prima para o preparo dos materiais cerâmicos, o reagente hidróxido de alumínio, que possui função de ser fonte de alumina que será formada durante o tratamento térmico dos corpos de prova produzidos. Dentro desse contexto, o objetivo principal desta pesquisa foi avaliar a influência da adição de pó da casca de arroz e hidróxido de alumínio à argila do tipo caulim nas propriedades mecânicas dos materiais cerâmicos produzidos. Para produção dos corpos de prova foram utilizados os seguintes materiais precursores: argila caulim, pó da casca de arroz e hidróxido de alumínio. Inicialmente, analisou-se a influência da adição de pó da casca de arroz nas propriedades físicas e mecânicas dos materiais cerâmicos para determinar uma porcentagem de substituição que proporcionasse a produção de materiais cerâmicos com características desejáveis. Para isso, utilizou-se corpos de prova de controle, compostos integralmente de argila caulim, além de corpos de prova com composições contendo 5% e 10% de substituição em massa da argila pelo pó da casca de arroz. Os corpos de prova de controle foram tratados termicamente a 1000°C durante 1 hora. Com intenção de enriquecer a matriz cerâmica com alumina (Al2O3) e estimular interações do sistema Al2O3-SiO2, foram moldados corpos de prova com dosagens de 5% e 10% de substituição em massa de argila caulim por hidróxido de alumínio contendo dosagem fixa de 5% de substituição em massa da argila pelo pó da casca do arroz. Sabendo que o mineral mulita necessita de elevadas temperaturas para se formar, a temperatura de tratamento térmico destes corpos de prova foi 1300°C. A primeira análise, envolvendo a influência da adição da casca de arroz para as porcentagens de substituição adotadas, indicou melhor desempenho mecânico dos corpos de prova contendo 5% de substituição em massa da argila caulim pelo pó da casca de arroz na matriz cerâmica, o que provavelmente está associado ao aspecto poroso relativamente menor destes corpos de prova. Os corpos de prova contendo pó da casca de arroz e hidróxido de alumínio tratados termicamente a 1300°C foram submetidos ao ensaio de resistência à tração e apresentaram uma ruptura frágil total, apesar de resistirem a um maior carregamento, além de um acréscimo significativo na resistência à compressão. Através dos dados obtidos de ensaios e caracterizações que vêm sendo realizados, é possível concluir que os resultados são promissores, visto que as características obtidas atendem a diversos tipos de situações para as quais materiais cerâmicos podem ser utilizados. Além disso, o emprego do pó da casca de arroz nesse tipo de produto é capaz de agregar valor a esse resíduo, contribuindo com as características desejadas para uma cerâmica sílico-aluminosa. A investigação sucedente deste trabalho será a possibilidade de aproveitar a porosidade dos materiais produzidos no desenvolvimento de materiais isolantes.

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Publicado
2022-11-23
Como Citar
HENRIQUE MALLMANN PERIUS, R.; CARVALHO DE CAMPOS, F.; PAULA GARCIA, A. INFLUÊNCIA DA SUBSTITUIÇÃO DE PÓ DA CASCA DE ARROZ E HIDRÓXIDO DE ALUMÍNIO EM CERÂMICAS À BASE DE ARGILA CAULIM. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, v. 2, n. 14, 23 nov. 2022.