dc.creator | Nunes, Francine Machado | |
dc.date.accessioned | 2021-11-23T18:49:41Z | |
dc.date.available | 2021-11-23T18:49:41Z | |
dc.date.issued | 2021-03-31 | |
dc.identifier.citation | NUNES, Francine Machado. Identificação de fases cimentícias presentes em materiais cerâmicos a base de argila e resíduo de casca de ovo. Tese (Doutorado) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, RS. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/8061 | |
dc.description.abstract | The manufacture of traditional ceramic products is essentially based on the use of clay as raw material. However, excessive extraction has been causing problems in its exhaustion, as well as damaging the areas in which it is explored. At this point, the reuse of solid industrial waste, such as avian eggshell residue (ER), in the incorporation into the ceramic mass, becomes an attractive alternative to be studied. In this way, the focus of this work is to obtain, characterize and technologically evaluate the ecological ceramic products based on clay and ER, as well, to identify the formation of cement phases due to the sintering temperature and the residue percentage used. The residue, from the commercial establishment of the food branch, was pre-treated and incorporated into the clay in 10, 20, 30, 40, and 50% (in weight). The raw materials were characterized concerning to the properties: physical by the threshold of Atterberg and granulometric distribution; chemicals by X-ray fluorescence (XRF); structural by X-ray diffraction (XRD); and thermal by thermogravimetric analysis (TA). The ceramic test bodies were pressed with load application of 49 MPa, and subsequently exposed to drying, and evaluated the
physical properties through the humidity of conformation and linear drying contraction. The burning step was performed at temperatures of 900, 1000, 1100, and 1200 °C, a heating rate of 2.5 °C/min and landing of 30 min. The burning bodies were analyzed by scanning electron microscopy (SEM); physical properties by the linear contraction of burning, loss to fire, apparent porosity, water absorption and
apparent specific mass; and mechanics by bending to three points. Specimen prepared with 10 ER % (in weight) presented the best results for the physicalmechanical properties evaluated. The values for the apparent porosity were 20.48% ± 0.43 (1200 °C) to 23.05% ± 1.46 (1000 °C), water absorption of 12.41% ± 0.38 (1200 °C) at 14.41% ± 0.66 (1000 °C) and mechanical strength of 9.23 MPa ± 1.06
(900 °C) at 16.19 MPa ± 1.38 (1200 °C). The results of analysis of the structural parameter of the products indicated that the incorporation of ER caused modifications in the diffraction patterns with the formation of the new phases as Gehlenite, Wollastonite, Portlandite, Ternesite, Akermanite, Sepiolite, Entantite, Gismondine and Diopside. These phases accelerated the development of vitreous phase and occurred lower values for apparent porosity, water absorption, and increased mechanical strength, mainly for specimens for 10% ER formulations at all evaluated burning step temperatures. Thus, the properties evaluated indicate the possibility of using the eggshell residue in a ceramic mass for the production of traditional ceramic products ecologically, contributing to the environmental impact
reduction caused by the extraction of soil clay and disposal of the industrial solid waste. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
dc.subject | Ciência e engenharia de materiais | pt_BR |
dc.subject | Argila | pt_BR |
dc.subject | Materiais cerâmicos | pt_BR |
dc.subject | Resíduo de casca de ovo | pt_BR |
dc.subject | Fases cimentíceas | pt_BR |
dc.subject | Propriedades tecnológicas | pt_BR |
dc.subject | Clay | pt_BR |
dc.subject | Ceramic materials | pt_BR |
dc.subject | Eggshell residue | pt_BR |
dc.subject | Cement phases | pt_BR |
dc.subject | Technological properties | pt_BR |
dc.title | Identificação de fases cimentícias presentes em materiais cerâmicos a base de argila e resíduo de casca de ovo | pt_BR |
dc.type | doctoralThesis | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/9219824795420930 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/4817691053221537 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 | Camaratta, Rubens | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0379374374101043 | pt_BR |
dc.description.resumo | A fabricação de produtos cerâmicos tradicionais se baseia essencialmente na utilização de argila como matéria-prima. Contudo, a extração em demasia vem acarretando problemas no seu esgotamento, como também, prejudicando as áreas no qual é explorado. Nesse ponto, a reutilização de resíduos sólidos industriais, tal como resíduo de casca de ovo aviário (RCO), na incorporação na massa cerâmica, se torna uma alternativa atraente a ser estudada. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é obter, caracterizar e avaliar tecnologicamente os produtos cerâmicos ecológicos a base de argila e RCO, como também, identificar a formação de fases cimentícias em função da temperatura de sinterização e do percentual de resíduo utilizado. O resíduo, proveniente de estabelecimento comercial do ramo alimentício foi pré-tratado e incorporado à argila em proporções de 10, 20, 30, 40 e 50 % em
massa. As matérias-primas foram caracterizadas com relação às propriedades: físicas, pelo limite de Atterberg e distribuição granulométrica; químicas, pela fluorescência de raios X (FRX); estruturais, pela difração de raios X (DRX); e térmicas, pela análise termogravimétrica (TG). Os corpos de prova cerâmicos foram prensados com aplicação de pressão de 49 MPa e posteriormente, expostos a
secagem, sendo avaliadas as propriedades físicas umidade de conformação e contração linear de secagem. O processo de queima foi realizado nas temperaturas de 900, 1000, 1100 e 1200 °C, com taxa de aquecimento de 2,5 °C/min e patamar de 30 min. Os corpos de prova pós-queima tiveram suas morfologias elucidadas via microscopia eletrônica de varredura (MEV); propriedades físicas pela contração linear de queima, perda ao fogo, porosidade aparente, absorção de água e massa específica aparente; e mecânica pela tensão de ruptura à flexão em três pontos. Os produtos cerâmicos com incorporação de 10% de RCO apresentaram os melhores resultados para as propriedades físico-mecânicas avaliadas. Os valores para essa formulação para a porosidade aparente foram de 20,48 % ± 0,43 (1200°C) a 23,05 % ± 1,46 (1000°C), absorção de água de 12,41 % ± 0,38 (1200°C) a 14,41 % ± 0,66 (1000°C) e resistência mecânica de 9,23 MPa ± 1,06 (900 °C) a 16,19 MPa ± 1,38 (1200°C). Os resultados de análise do parâmetro estrutural dos produtos indicaram que a incorporação de RCO ocasionou modificações nos padrões de difração com a formação das novas fases gehlenita, wollastonita, portlandita, ternesita, akermanita, sepiolita, enstantita, gismondina e diopsídio. Essas fases aceleraram o desenvolvimento de fase vítrea e ocasionaram valores mais baixos para a
porosidade aparente, absorção de água, e aumento na resistência mecânica, principalmente, para os corpos de prova das formulações com 10 % de RCO em todas as temperaturas de queima avaliadas. Assim, as propriedades avaliadas indicam a possibilidade da utilização do resíduo de casca de ovo em massa cerâmica para a produção de produtos cerâmicos tradicionais de forma ecológica, contribuindo para a redução de impacto ambiental causado pela extração de argila do solo e descarte do resíduo sólido industrial. | pt_BR |
dc.publisher.department | Centro de Desenvolvimento Tecnológico | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Machado, Fernando Machado | |