Efeito da umidade no comportamento viscoelástico de misturas argila-rocha
Abstract
Uma das etapas mais críticas no processo de conformação de uma peça cerâmica é a etapa de secagem. Nela podem aparecer defeitos como trincas e empenamentos na peça. Uma forma de minimizar esses defeitos é diminuir a quantidade de água utilizada na formação do corpo cerâmico. No entanto esta ação interfere diretamente na etapa de conformação. Este trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento mecânico de peças cerâmicas à verde, para que se possa entender a interação de misturas argila-ar-água, e como o corpo cerâmico úmido se comporta mediante a adição de pó de rocha e surfactante. Para isso foram realizados tanto ensaios de compressão uniaxial quanto de fluência e relaxação. Através das curvas tensão vs. deformação geradas no ensaio de compressão foi possível avaliar a variação do comportamento plástico da argila mediante a variação do teor de umidade e da introdução de pó de rocha. Foram produzidas curvas de trabalhabilidade através do produto das tensões limites de escoamento e das deformações máximas. Os ensaios mostraram que o pó de rocha foi capaz de reduzir a umidade de trabalhabilidade máxima de 18,0% para 13,7%. A variação das densidades de empacotamento do corpo verde em função da umidade de conformação se correlaciona diretamente com o comportamento à compressão, especificamente com a tensão limite de escoamento. Isso tornou possível quantificar a coesão dos corpos cerâmicos produzidos. A adição de pó de rocha na argila diminuiu a coesão do corpo cerâmico verde. Foi possível identificar a existência de diferentes estados de hidratação/saturação do corpo verde: o estado pendular, funicular com porosidade aberta, funicular com porosidade fechada e capilar. Os ensaios de fluência e relaxação mostraram que a argila apresenta um comportamento viscoelástico, independentemente do teor de água do corpo verde. Também foi mostrado que o uso de 1, 5% em massa de surfactante em relação a massa de argila pode reduzir o consumo de água de processamento sem afetar seu comportamento mecânico, pois é capaz de fazer com que uma argila com 18,3% de umidade flua da mesma forma que uma argila com aproximadamente 24,5% de umidade.