17 QUEIMA

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www.tempotecnico.com.br - Edição 17 1
A IMPORTÂNCIA DO CICLO DE QUEIMA DA CERÂMICA VERMELHA
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QUEIMA
MEIO AMBIENTE
EVENTO
MATÉRIA PRIMA
06
22
46
34
A importância do ciclo de queima nas 
propriedades mecânicas e físicas 
Caracterização e incorporação de resíduos 
de estação de tratamento de água 
59º Congresso Brasileiro 
de Cerâmica
Uso de resíduo da produçao de alumina 
eletrofundida na produção de blocos e telhas 
S U M Á R I O
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EVENTO
48 FORN&CER
EVENTO
50 44° Encontro Nacional da Indústria de Cerâmica Vermelha
6 www.tempotecnico.com.br - Edição 1766
A IMPORTÂNCIA DO CICLO 
DE QUEIMA NAS PROPRIEDADES 
MECÂNICAS E FÍSICAS DA 
CERÂMICA VERMELHA 
Claudia Adriana Kohl (Mestre em Engenharia Civil, PPGEC – UNISINOS e Gestora Ambiental)
Marina Brenner Medtler (Mestre em Engenharia Civil, PPGEC – UNISINOS e Gestora Ambiental)
Vanessa Schweitzer dos Santos (Mestre em Engenharia Civil, PPGEC – UNISINOS e Bióloga)
A argila é uma matéria-prima amplamente utili-
zada na fabricação de diversos produtos cerâmi-
cos. Vieira, Holanda e Pinatti (2000) apontam esta 
preferência em virtude das seguintes razões: a) 
a argila apresenta boa plasticidade; b) apresenta 
resistência mecânica após queima adequada para 
uma série de aplicações; c) possibilita a aplicação 
de técnicas de processamento simples, e; d) está 
disponível em grandes quantidades. 
A forma de fabricação do material cerâmico in-
fluencia diretamente nas propriedades finais do 
produto. A composição química das matérias-
-primas utilizadas e a forma de queima garantem 
propriedades distintas ao material (SCHULLER, 
BIANCHI e AGUIAR, 2008). Durante a queima, rea-
ções termicamente ativadas se processam no in-
terior da massa cerâmica, promovendo a forma-
ção das fases que vão determinar a resistência 
mecânica final do produto cerâmico (BRAGANÇA 
e BERGMANN, 2004). 
Autores como Vieira, Holanda e Pinatti, (2000), 
Pinto, Souza e Holanda (2005); Moreira, Manhães 
e Holanda (2005), Oliveira e Holanda (2008) têm 
testado em seus experimentos processos de 
queima distintos, visando avaliar a influência da 
temperatura e do ciclo de queima nas proprieda-
des tecnológicas da cerâmica. Dutra et al. (2009) 
relatam que no Brasil, a maioria dos ciclos de 
queima de produtos cerâmicos utiliza processo 
lento (de 24h a 30h), ocasionando baixa produtivi-
dade e grande consumo de energia térmica. 
A utilização de temperaturas mais baixas e de 
ciclos de queima mais rápidos nas indústrias 
cerâmicas pode reduzir os impactos ambientais 
relacionados ao consumo de energia nesse setor. 
Para tanto, as propriedades das cerâmicas ge-
radas nessas condições precisam ser avaliadas. 
Para Pinto, Souza e Holanda (2005), o comporta-
mento das diferentes matérias-primas frente à 
ação do calor irá definir, em muitos casos, a tipo-
logia do produto fabricado, suas características 
técnicas e as variáveis de queima empregadas, 
isto é, a temperatura máxima de queima e a dura-
ção do ciclo de queima.
No presente estudo, quatro diferentes tempera-
turas de queima foram aplicadas em corpos de 
prova confeccionados com massa argilosa. As 
propriedades mineralógicas (granulometria, peso 
específico real dos grãos, plasticidade e limite de 
liquidez) e tecnológicas (retração linear, perda 
de massa, resistência mecânica, absorção de 
água, porosidade aparente e massa específica 
aparente) dos produtos cerâmicos obtidos foram 
analisadas. 
O objetivo deste trabalho foi avaliar as proprie-
dades tecnológicas de uma cerâmica vermelha 
gerada em um ciclo de queima de 9 horas frio a 
frio, com uma taxa de aquecimento de 10°C/min e 
resfriamento por convecção natural. Utilizaram-
-se as temperaturas de 750°C, 850°C, 950°C e 
1050°C, com intuito de avaliar a influência do ciclo 
de queima definido na qualidade final da cerâmica 
vermelha obtida.
Q U E I M A
INTRODUÇÃO
PROPRIEDADES DA CERÂMICA VERMELHA 
A qualidade dos produtos cerâmicos está dire-
tamente ligada às propriedades mineralógicas e 
tecnológicas da argila empregada como matéria-
-prima. Como propriedades mineralógicas podem-
-se citar a granulometria, o peso específico real 
dos grãos, a plasticidade e o limite de liquidez. 
A granulometria de solos é classificada través 
do diâmetro dos grãos, os quais são definidos na 
ABNT NBR 6502:1995 – Rochas e solos, como: argi-
la (d ≤ 0,002 mm), silte (0,002 mm < d ≤ 0,06 mm), 
areia fina (0,06 mm < d ≤ 0,2 mm), areia média (0,2 
mm < d ≤ 0,6 mm), areia grossa (0,6 mm < d ≤ 2 
mm), pedregulho (2 mm < d ≤ 60 mm), pedra (60 
mm < d ≤ 200 mm), matacão (200 mm < d ≤ 1000 
mm) e bloco de rocha (d > 1000 mm).
Conforme Almeida (2009), a plasticidade é a pro-
priedade mais marcante das argilas, indispensável 
aos processos de conformação plástica, necessá-
ria para confecção de diversos produtos finais. 
Segundo Caputo (1994) o Índice de Plasticidade (IP) 
nas amostras de solo pode ser classificado como 
www.tempotecnico.com.br - Edição 17 77
fracamente plástica (1% < IP < 7%), mediamente 
plástica (7% < IP < 15%) e altamente plástica (IP 
> 15%). Se o Limite de Plasticidade estiver entre 
15-25% e o Índice de Plasticidade estiver entre 
10-35%, a argila é considerada apropriada para 
moldagem por extrusão. (SANTOS, 1989; CAMPOS 
et al. 1999; VIEIRA, HOLANDA e PINATTI 2000). 
Como propriedades tecnológicas (físicas) podem 
ser citadas a retração linear, a perda de massa, a 
absorção de água, a porosidade aparente, a massa 
específica aparente e a tensão de ruptura à flexão 
(resistência mecânica). A retração linear é a ten-
dência que a argila tem de diminuir de volume pela 
perda de umidade na secagem ou durante a quei-
ma. Em um produto cerâmico, a retração linear de 
secagem e de queima não deve ser superior a 12%, 
acima deste valor o produto corre o risco de so-
frer deformações e trincas (Santos e Silva, 1995).
De acordo com Mas (2002) a relação entre a ab-
sorção de água e as características estimadas no 
corpo cerâmico, se ficarem entre 10 e14%, é con-
siderada de boa resistência após queima. Entre 14 
e 16% é considerada de média resistência, entre 16 
e 18%, é considerada resistência fraca, com possi-
bilidade de quebra no transporte. Entre 18 e 25% é 
considerada matéria-prima não apropriada. 
Por meio da absorção de água é possível calcular 
a porosidade de corpos cerâmicos, tanto no que 
diz respeito ao número de poros, quanto o tipo de 
porosidade (aberta ou fechada). Baixos valores 
de absorção de água (limites que tendem a zero) 
indicam estruturas mais compactas, enquanto a 
alta absorção de água indica uma estrutura po-
rosa (PALMORANI, 1989 apud COLLATTO, 2008). 
A redução da absorção de água está relacionada 
com redução da porosidade aberta no interior 
dos produtos cerâmicos e fica evidenciada com o 
aumento da temperatura de queima (PINHEIRO e 
HOLANDA, 2010).
A porosidade aparente (porosidade total de um 
material) é a soma da porosidade aberta (poros 
intercomunicados, que determinam a absorção de 
água do material) e da porosidade fechada, onde 
a água não consegue penetrar (COLLATTO, 2008). 
O parâmetro porosidade é provavelmente o mais 
influente nos valores de absorção de água em pro-
dutos cerâmicos. Esses valores, se reduzidos, são 
importantes para a aplicação dos materiais cerâ-
micos na construção civil, por garantirem menor 
infiltração de água e durabilidade necessária aos 
mesmos. Materiais mais porosos também podem 
apresentar maior fragilidade e menor resistên-
cia mecânica. Já temperaturas mais elevadas de 
sinterização tendem a aumentar o parâmetro de 
resistência. 
A resistência mecânica (RM) é uma importante 
propriedade do produto final e está diretamente 
ligada à absorção da água, porosidade e massa 
específica aparente. As solicitações mecânicas 
em uso estrutural estão diretamente relacionadas 
com a classificação do produto em relação a esta 
propriedade (CAMPREGHER, 2005). 
A resistência mecânica de um corpo cerâmico é 
definida pelo tamanho e localização do maior de-
feito concentrador de tensões em sua microestru-
tura. A massa cerâmica conformada é submetida 
a várias manipulações e nessa massa não pode 
ocorrer ruptura ou fissuramento. Devido a este 
fato, a resistência mecânica após a secagem é 
tão importante quanto após a queima (COLLATTO, 
2008).
Durante a queima de peças cerâmicas, os compos-
tos presentes na massa argilosa se reorganizam 
e passam por alterações em sua estrutura. Pinto, 
Souza e Holanda (2005) destacam a importância 
do fator temperatura de queima nas propriedades 
da cerâmica vermelha, concluindo que à medida 
que esta aumenta, valores maiores de resistência 
são obtidos. 
Segundo os autores, este comportamento está 
relacionado a dois fatores, um deles é a formação 
de fases cristalinas, silicatos e aluminossilicatos 
de cálcio e/ou magnésio. A outra variação impor-
tante é a formação de uma fase líquida, com baixa 
viscosidade, que preencherá progressivamente 
os poros abertos na medida em que se aumenta a 
temperatura de queima. 
De acordo com a ABNT NBR 15270-1:2005 - Com-
ponentes cerâmicos, a tensão mínima de ruptura 
após a queima para blocos cerâmicos comerciais 
de vedação e estrutural é de 1,5 e 3,0 MPa res-
pectivamente. Segundo Moreira, Freire e Holanda 
(2003) a resistência mecânica especificada para 
fabricação de tijolos maciços é de 2,0 MPa, para 
blocos cerâmicos é de 5,5 MPa e para telhas é de 
6,5 MPa.
MATERIAIS E MÉTODOS 
No presente trabalho utilizou-se uma massa ar-
gilosa industrial plástica. Coletou-se 7 kg de ma-
terial argiloso em uma empresa da região Sul do 
Brasil. A empresa utiliza matéria-prima advinda 
das cidades de Nova Santa Rita, Sapucaia do Sul e 
Gravataí (ambas no RS). Acondicionou-se a argila 
em saco plástico para transporte em temperatu-
ra ambiente. Estocou-se o material na sala úmida 
do Laboratório de Materiais de Construção da 
Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS). 
Os ensaios foram realizados nos Laboratórios de 
Solos e de Materiais de Construção, ambos na 
UNISINOS. 
O experimento incidiu na preparação, bem como, 
na determinação das propriedades mineralógicas 
da matéria-prima, na preparação dos corpos de 
prova (cps) e na determinação de propriedades 
tecnológicas antes e após a queima, com a finali-
dade de avaliar a qualidade do produto cerâmico 
obtido. As planilhas de controle foram executadas 
no software Microsoft Office Excel 2007.
Preparação e determinação das propriedades mineralógicas da maté-
ria-prima 
Secou-se aproximadamente 1 kg da matéria-prima 
em estufa (marca Biomatic, 0°C a 300°C) por 12 
horas, após destorroou-se manualmente e passou-
-se na peneira ABNT n.º 40 (0,42 mm), a fim de 
se obter 200 gramas de amostra. Em seguida, 
efetuou-se a caracterização do material sob os 
seguintes aspectos: granulometria, peso específico 
real dos grãos, plasticidade e limite de liquidez. 
Efetuou-se a granulometria da massa cerâmica 
por meio de uma combinação de técnicas de pe-
neiramento e de sedimentação, conforme a norma 
ABNT NBR 7181:1984 - Solo: análise granulométrica. 
Classificou-se o material por peneiramento até o 
tamanho da partícula de #200 mesh (0,074 mm), 
abaixo desse tamanho utilizou-se a técnica de se-
dimentação. O peso específico real dos grãos se-
guiu a norma ABNT NBR 6508:1984 - Solo: massa 
específica real dos grãos, obtido em uma balança 
analítica (marca Marte 1989 com capacidade má-
xima de 5 kg). 
Obteve-se a determinação do Limite de Plastici-
8 www.tempotecnico.com.br - Edição 17888
dade (LP), do Limite de Liquidez (LL) e do Índice de 
Plasticidade (IP) da massa cerâmica, por meio do 
aparelho de Casagrande, via método de Atterberg, 
de acordo com as normas ABNT NBR 6459:1984 
- Solo: determinação do limite de liquidez e ABNT 
NBR 7180:1984 - Solo: determinação do limite de 
plasticidade.
O experimento incidiu na preparação, bem como, 
na determinação das propriedades mineralógicas 
da matéria-prima, na preparação dos corpos de 
prova (cps) e na determinação de propriedades 
tecnológicas antes e após a queima, com a finali-
dade de avaliar a qualidade do produto cerâmico 
obtido. As planilhas de controle foram executadas 
no software Microsoft Office Excel 2007.
Preparação das amostras e processamento cerâmico 
Utilizou-se o restante da matéria-prima para 
confecção dos corpos de prova (cps). Ajustou-
-se a umidade da argila para 18,2% conforme 
Índice de Plasticidade (IP) determinado ante-
riormente. Efetuaram-se 112 corpos de prova 
de seção retangular 10x20x60 mm (altura x 
largura x comprimento). Conformaram-se os 
cps por extrusão em uma maromba a vácuo 
(modelo 051, marca Verdés), utilizou-se uma 
pressão de vácuo de 700 mmHg6. 
Após a conformação, os 112 cps foram iden-
tificados, pesados, medidos e colocados no 
dessecador. A medição foi efetuada com 
paquímetro digital (marca Mitutoyo Modelo 
MIP/E-103, capacidade de 200 mm). Efetuou-
-se a pesagem na balança analítica (marca 
Marte, capacidade máxima de 200 g e mínima 
de 0,02 g). 
Para alcançar à constância de massa de no 
máximo 2% de umidade, colocaram-se os 112 
cps em estufa (marca DeLeo, capacidade 0° 
a 300°C) a 100°C por 36 horas. Após este 
período, os 112 cps foram pesados e medidos 
novamente, onde se verificaram as modifica-
ções ocorridas nas dimensões e no peso dos 
cps. Em seguida os cps foram colocados no 
dessecador a fim de manter a umidade. 
Determinação das propriedades tecnológicas antes da sinterização 
As propriedades tecnológicas de retração linear de secagem (RLs), perda de massa (Pm) e tensão de ruptura à flexão (resistência mecânica) (RM) após 
a secagem foram calculadas.
Retração Linear de secagem 
Os dados de retração linear de secagem (RLs) dos 112 cps foram obtidos por meio da Equação 1 (COLLATTO, 2008). 
RLs = Lv - Ls x 100 Onde: Lv = comprimento do cp após aconformação (mm); 
 Lv Ls = comprimento do cp após a secagem em estufa (mm);RLs = retração linear de secagem (mm).
Perda de massa
Obteve-se a perda de massa (Pm) após a secagem por meio da Equação 2 (COLLATTO, 2008). 
Pm = mm - ms x 100 Onde: mm = massa do cp após a conformação (g); 
 mm ms = massa do cp após a secagem em estufa (g).; Pm = perda de massa (%). 
Tensão de Ruptura à Flexão (Resistência Mecânica) 
Para determinar a resistência mecânica (RM) antes da queima, foram utilizados 12 cps. Efetuou-se o ensaio de carregamento em quatro pontos no equipamento uni-
versal de ensaio EMIC (modelo DS 2000, com velocidade de carregamento de 0,008 mm/s. Medidas do equipamento: inferior 36 mm x 12 mm superior). O resultado 
obtido determinou a resistência mecânica de cada um dos 12 corpos de prova após a secagem. Obtiveram-se os dados da RM por meio da Equação 3 (COLLATTO, 2008). 
α = 3 x P x (L - 1) Onde: 
 2 b x d²	 	 α= tensão máxima de ruptura (MPa); b = base do cp (mm); P = carga máxima aplicada (N); 
 l = distância entre os apoios superior (mm); d = altura do cp (mm); L = distância entre apoios inferior (mm).
Processo de sinterização dos corpos de prova 
Dividiram-se os 100 cps restantes (secos em es-
tufa) em quatro grupos de 25 unidades cada. Após 
sinterizou-se um grupo de cada vez nas temperatu-
ras de patamar de 750°C, 850°C, 950°C e 1050°C. 
Os demais grupos ficaram armazenados no des-
secador. O processo de sinterização foi efetuado 
em um forno elétrico tipo mufla (modelo DTT1250, 
Irmãos Sanches e Cia Ltda). 
Para todas as temperaturas, utilizou-se o ciclo de 
queima de 9 horas frio a frio, com uma taxa de 
aquecimento de 10°C/min (VIEIRA, HOLANDA e PI-
NATTI, 2000; BALATON, GONÇALVES e FERRER, 2002; 
MOREIRA, FREIRE e HOLANDA, 2003 e DUTRA et al., 
2006). 
O forno foi desligado após as peças serem man-
tidas na temperatura de patamar pelo tempo de-
terminado, a fim de realizar o resfriamento por 
convecção natural.
Determinação das propriedades tecnológicas após a sinterização 
10 www.tempotecnico.com.br - Edição 171010101010
Depois de efetuado o processo de sinterização dos corpos de prova, determinou-se as propriedades tecnológicas de retração linear de queima (RLq), per-
da de massa (Pm), tensão de ruptura à flexão (resistência mecânica) (RM), absorção de água (AA), porosidade aparente (PA) e massa específica aparente 
(MEA) em cada temperatura de patamar.
Retração Linear de queima 
Para determinar a retração linear de queima (RLq) utilizou-se a medição dos cps efetuada na etapa anterior (comprimento do cp após a secagem em 
estufa) e mediram-se os cps após a queima nas quatro temperaturas. Os dados da RLq foram obtidos por meio da Equação 4 (COLLATTO, 2008). 
RLq = Ls - Lq x 100 Onde: RLq = retração linear de queima (%); Ls = comprimento do cp após a secagem em estufa (mm); 
 Ls Lq = comprimento do cp após a queima (mm).
Perda de massa 
Para determinar a perda de massa (Pm) após a queima, utilizou-se a pesagem dos cps efetuada na etapa anterior (massa do cp após a secagem em estufa) e 
pesaram-se os cps após a queima nas quatro temperaturas. Os dados da Pm foram obtidos por meio da Equação 5 (COLLATTO, 2008). 
Pm = ms - mq x 100 Onde: ms = massa do cp após a secagem em estufa (g); 
 ms Pm = perda de massa (%); mq = massa do cp após a queima (g). 
Tensão de Ruptura à Flexão (Resistência Mecânica) 
Para obter a tensão de ruptura à flexão (RM) após a queima, utilizou-se o mesmo padrão do ensaio efetuado no processo de determinação das proprieda-
des tecnológicas após a secagem (Equação 3).
Absorção de Água 
Para determinar a absorção de água (AA), utilizou-se uma metade dos corpos de provas (rompidos em duas partes no ensaio de tensão de ruptura à fle-
xão). A metade foi pesada novamente (massa do cp seco) e após, foi imersa em água deionizada até a saturação (massa do cp úmido), a fim de determinar 
a quantidade de água absorvida. O índice de AA foi determinado por meio da Equação 6 (COLLATTO, 2008). 
AA = Mu - Ms x 100 Onde: Mu = massa do cp úmido (g); 
 Ms AA = absorção de água (%); Ms = massa do cp seco (g). 
Porosidade Aparente 
O procedimento para a obtenção da porosidade 
aparente (PA) foi baseado na massa do cp seco 
(Ms), na massa do cp úmido (Mu) e na massa do 
cp imerso em água (Mi). Para realizar a pesagem 
Porosidade Aparente 
Obteve-se a massa específica aparente (MEA) por meio da Equação 8 (CAMPREGHER, 2005). 
MEA = Ms Onde: 
 Mu - Mi MEA = massa específica aparente (g/cm3); Ms = Massa do cp seco (g); 
 Mu = Massa do cp úmido (g); Mi = Massa do cp imerso em água (g).
PA = Mu - Ms x 100 Onde: 
 Mu = Mi PA = Porosidade aparente (%); Ms = Massa do cp seco (g); 
 Mu = Massa do cp úmido (g); Mi = Massa do cp imerso em água (g).
do cp imerso e úmido é necessário que o cp seja 
imergido em água por um mínimo de 24 horas. 
Para o cálculo do peso imerso, utilizou-se o Prin-
cípio de Arquimedes (deslocamento de um fluido 
por um corpo imerso). Com a utilização deste mé-
todo foi possível determinar a porosidade aparen-
te dos corpos de prova. A PA foi obtida por meio 
da Equação 7 (CAMPREGHER, 2005). 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Abaixo apresentam-se os resultados da caracterização da matéria-prima utilizada para confecção dos corpos de prova.
Propriedades mineralógicas da matéria-prima 
12 www.tempotecnico.com.br - Edição 17121212
Distribuição granulométrica 
Na análise granulométrica, representada pela 
curva granulométrica da Figura 1, pode-se ve-
rificar a composição da matéria-prima utili-
zada como: 26,13% de argila, 32,86% de silte, 
38,14% de areia fina, 2,36% de areia média e 
0,51% de areia grossa. 
O peso específico dos grãos foi 2,61 g/cm³.
Figura 1 - Distribuição granulométrica da matéria-prima
Limites de Atterberg 
A amostra da matéria-prima utilizada na compo-
sição dos corpos de prova apresentou Índice de 
Plasticidade (IP) de 18,2%, Limite de Liquidez (LL) 
15%. Os índices de IP, LL e LP observados são 
considerados adequados para fabricação de ce-
râmica vermelha com moldagem por extrusão. 
de 44,7% e Limite de Plasticidade (LP) de 26,5%. 
A matéria-prima deste estudo foi considerada 
altamente plástica, pois seu IP foi superior a 
Propriedades tecnológicas antes da sinterização 
As propriedades tecnológicas dos produtos cerâmicos amostrados foram determinadas anteriormente e após a sinterização destes. A seguir descrevem-
-se os resultados obtidos antes da sinterização.
Retração Linear de secagem 
O índice médio de retração linear de secagem (RLs) dos corpos de prova foi de 6,09%. 
Este valor está na faixa indicada por Sacme (1986) apud Collatto (2008), que apontam de 3 a 8% para peças conformadas no estado plástico (por extrusão). 
O mesmo valor encontra-se também na faixa descrita por Borlini (2002) apud Brehm et al. (2007) para cerâmica semiporosa, caracterizado por uma 
retração linear de 4 a 6%.
Perda de Massa de secagem 
O índice médio de perda de massa de secagem (PMs) foi de 16,57%. Nessa etapa do tratamento a retração linear e a perda de massa devem-se pela 
eliminação de água e consequente empacotamento da massa cerâmica. 
 Tensão de Ruptura à Flexão (Resistência Mecânica) 
O índice médio de resistência mecânica (RM) encontrado nos 12 cps foi de 6,13 MPa. Todos os valores encontrados ficaram acima do valor de 2,5 MPa que 
é a tensão mínima de ruptura a 110°C para a massa cerâmica (SANTOS, 1989). 
Propriedades tecnológicas depois da sinterização 
Posteriormente ao processo de sinterização dos corpos cerâmicos, nas quatro diferentes temperaturas de queima, as propriedades tecnológicas foram 
verificadas.
Retração Linear de queima 
Encontrou-se o índice médio de retração line-
ar de queima (RLq) nos corposcerâmicos es-
tudados de -0,39% a 750°C, 0,05% a 850°C, 
0,92% a 950°C e 4,17% a 1050°C (Figura 2). 
Pode-se observar que a retração linear de 
queima aumentou com o aumento da tem-
peratura de queima. Observa-se ainda que a 
1050°C houve um acréscimo expressivo da 
retração linear. 
Oliveira e Holanda (2008) encontraram resul-
tados similares. De acordo com os autores, a 
retração linear aumenta devido ao aumento do 
grau de sinterização das massas cerâmicas a 
temperaturas mais elevadas. Os autores jus-
tificam que a maior elevação do parâmetro a 
14 www.tempotecnico.com.br - Edição 17141414
Figura 2 – Índice de Retração Linear de queima a 750°C, 850°C, 950°C e 1050°C
Perda de Massa de queima 
Encontrou-se o índice de perda de massa (Pm) 
nos corpos cerâmicos estudados de 3,31% a 
750°C, 4,26% a 850°C, 4,42% a 950°C e 4,68% 
a 1050°C (Figura 3). 
Pode-se perceber que quanto mais alta a tempe-
ratura, maior foi a perda de massa. Assim como 
a retração linear aumenta com a temperatura, o 
mesmo ocorre com a perda de massa ao fogo. 
De acordo com Santos (1989) este fenômeno de-
ve-se a perda de água associada a hidróxidos e 
água de constituição dos argilominerais durante 
o processo de queima.
Figura 3 – Índice de Perda de massa ao fogo a 750°C, 850°C, 950°C e 1050°C
Absorção de Água 
Encontrou-se o índice de absorção de água (AA) 
nos corpos cerâmicos estudados de 13,14% a 
750°C, 13,01% a 850°C, 11,07% a 950°C e 5,03% a 
1050°C (Figura 4). Estes resultados mostram que 
os cps sinterizados nas temperaturas de 750°C, 
850°C e 950°C apresentaram boa resistência 
após queima (aqueles com faixa entre 10 e 14%). 
A absorção de água dos corpos de prova pós quei-
ma, diminuiu conforme o aumento de temperatura 
de sinterização. 
Uma diminuição mais expressiva pode ser perce-
Figura 4 – Índice de Absorção de Água a 750°C, 850°C, 950°C e 1050°C
bida a 1050°C. Esta diminuição dos valores de ab-
sorção de água provavelmente está relacionada à 
porosidade do material, que tende a diminuir em 
temperaturas elevadas.
Valores de absorção inferiores em temperaturas 
de queima acima de 1000°C foram encontrados 
por Pureza (2004), em adição de resíduos de bai-
xa granulometria. 
De acordo com o autor este fator está diretamen-
te ligado à porosidade aberta das peças. Dutra et 
al. (2006), compararam propriedades tecnológi-
cas de materiais cerâmicos em diferentes tem-
peraturas de queima, onde concluíram que com 
o aumento destas, a absorção tende a diminuir, 
principalmente em taxas de aquecimento entre 
10°C e 20°C. 
Os autores relatam que a porosidade apresenta 
comportamento semelhante. 
A redução da absorção de água está relacionada 
com redução da porosidade aberta no interior dos 
produtos cerâmicos. Evidenciou-se tal fato com o 
aumento da temperatura de queima.
1050°C está associado ao processo de vitrifi-
cação dos corpos cerâmicos que ocorre nessa 
temperatura. 
A retração linear de queima negativa a 750°C 
pode ser explicada por uma possível expansão 
da massa cerâmica devido à dilatação térmica. 
Collatto (2008) relata que após 850°C o pro-
cesso de sinterização associado à significativa 
retração linear fica mais evidente. Isso pode-
ria explicar a não ocorrência de retração a 
750°C.
16 www.tempotecnico.com.br - Edição 1716161616161616
Porosidade Aparente 
Encontrou-se o índice de porosidade aparente (PA) 
nos corpos cerâmicos estudados de 25,64% a 
750°C, 25,69% a 850°C, 23,64% a 950°C e 11,21% 
a 1050°C (Figura 5). A porosidade aparente dos 
corpos de prova pós queima, diminuiu conforme 
o aumento de temperatura de sinterização. Uma 
diminuição mais expressiva pode ser percebida a 
1050°C. A diminuição dos valores de porosidade 
provavelmente está relacionada à temperatura de 
queima mais elevada, pois em altas temperaturas 
a porosidade fica fechada e a água não consegue 
penetrar. Materiais menos porosos tendem a ser 
mais resistentes.
Figura 5 – Índice de Porosidade Aparente a 750C, 850°C, 950°C e 1050°C
Massa Específica Aparente 
Encontrou-se o índice de massa específica 
aparente (MEA) nos corpos cerâmicos estuda-
dos de 1,95 g/cm3 a 750°C, 1,97 g/cm3 a 850°C, 
2,02 g/cm3 a 950°C e 2,23 g/cm3 a 1050°C 
(Figura 6). O parâmetro obteve valores maio-
res em temperaturas de queima mais altas. 
Semelhantemente a maioria das propriedades 
analisadas, houve um aumento significativo da 
massa específica em 1050°C. Este aumento 
pode ser decorrente da maior densificação 
que ocorre na sinterização utilizando maiores 
temperaturas. Figura 6 – Massa Específica Aparente a 750°C, 850°C, 950°C e 1050°C
Tensão de Ruptura a Flexão (Resistência Mecânica) 
Encontrou-se o índice de resistência mecânica 
(RM) nos corpos cerâmicos estudados de 3,46 MPa 
a 750°C, 13,63 MPa a 850°C, 17,12 MPa a 950°C e 
18,15 MPa a 1050°C (Figura 7). Pode-se verificar que 
ocorreu grande variação nos valores de tensão de 
ruptura com a elevação da temperatura. Com o au-
mento da temperatura de queima houve o aumento 
da resistência mecânica. Este resultado pode estar 
associado à densificação do corpo cerâmico, à 
custa da porosidade, o que seria um indicativo da 
redução da população e do tamanho de defeitos 
concentradores de tensões (COLLATTO, 2008).
Para a massa cerâmica estudada, no ciclo de quei-
ma de 9 horas e taxa de aquecimento de 10°C/min, 
a temperatura de sinterização de 850°C mostrou-
-se a mais adequada para processos de industria-
lização. Esta foi a temperatura onde os melhores 
índices foram encontrados, seguido da temperatu-
ra de 1050°C. A Tabela 1 apresenta as propriedades 
tecnológicas encontradas nas temperaturas de 
queima estudadas.
Figura 7 - Tensão de Ruptura a Flexão a diferentes a 750°C, 850°C, 950°C e 1050°C
Tabela 1 – Propriedades tecnológicas a 750°C, 850°C, 950°C e 1050°C
18 www.tempotecnico.com.br - Edição 1718
Tabela 2 – Indicação de fabricação de produtos para as temperaturas de 750°C, 850°C, 950°C e 1050°C
O aumento da temperatura de queima apresentou 
influência nas propriedades tecnológicas dos cor-
pos de prova de cerâmica vermelha utilizados do 
presente estudo. A composição da matéria-prima 
para obtenção de produtos cerâmicos pode va-
riar de uma região para outra, portanto, são ne-
cessários estudos de caracterização em diferen-
tes locais, assim como a determinação de suas 
propriedades tecnológicas ideais. As proprieda-
des tecnológicas encontradas se mostraram de 
acordo com a literatura referente à produção 
de peças cerâmicas. O índice de plasticidade de 
18,2% foi obtido, o qual é um dos fatores mais im-
portantes para a conformação plástica industrial. 
Durante a secagem dos corpos de prova, previa-
mente à sinterização, a retração linear se apre-
sentou na faixa de 6,09 %, e a perda de massa foi 
de 16,57 %. Pode-se inferir que estas diminuições 
são oriundas apenas da eliminação de água das 
amostras. A resistência mecânica média verifi-
cada antes da queima foi de 6,13 MPa, valor este 
acima do mínimo indicado na literatura. 
Posteriormente ao processo de queima dos cor-
pos de prova, a retração linear aumentou confor-
me o aumento de temperatura de queima, mais 
expressivamente em 1050°C. Esta retração está 
associada possivelmente a sinterização comple-
ta dos compostos cerâmicos, onde em 1050°C 
devem ocorrer processos vitrificação destes 
compostos. 
A perda de massa ao fogo, semelhantemente à re-
tração linear, teve valores mais elevados confor-
me o aumento da temperatura de queima, devido 
a perda de água dos argilominerais e hidróxidos, 
durante o processo de sinterização. 
Um comportamento similar foi verificado para a 
resistência mecânica, elevada em temperaturas 
maiores e com resultados acima dos recomen-
dados pela ABNT NBR 15270-1:2005 em todas 
temperaturas de queima. Durante o processo de 
queima, os compostos presentesna massa ar-
gilosa se reorganizam e passam por alterações 
em sua estrutura, onde há o preenchimento dos 
poros abertos à medida em que se aumenta a 
temperatura de queima.
A resistência mecânica dos corpos cerâmicos ob-
tidos aumentou em função do aumento da tempe-
ratura de queima, obtendo-se a maior resistência 
mecânica a 1050°C. 
Na temperatura mais elevada de sinterização, 
obtiveram-se também os valores mais elevados 
da massa específica aparente. Em semelhança a 
outras propriedades analisadas, verificou-se um 
aumento dos valores, de acordo com a tempera-
tura adotada, em decorrência provável da maior 
densificação dos corpos. 
Diferentemente dos parâmetros anteriores, a ab-
sorção de água após queima diminuiu com o au-
mento de temperatura de sinterização. Novamen-
te a diminuição da porosidade em temperaturas 
de queima mais altas deve estar relacionada aos 
resultados observados, evidenciado pela maior 
expressividade da perda de absorção aos 1050°C. 
A porosidade de um corpo cerâmico é diretamen-
te relacionada com a absorção de água deste, 
onde uma variável é dependente da outra. Seme-
lhantemente à absorção, o parâmetro porosidade 
diminuiu de acordo com o aumento de tempera-
tura de queima e de forma mais expressiva aos 
1050°C.
A utilização do ciclo de queima de 9 horas com 
temperaturas de 750°C, 850°C, 950°C e 1050°C, 
mostrou-se viável, pois a resistência mecânica 
dos corpos de prova estudados variou de 3,46 
MPa a 18,5 MPa. Estes índices estão dentro da 
faixa para fabricação de blocos cerâmicos co-
merciais de vedação que é de 1,5 MPa e de blocos 
cerâmicos comerciais estruturais que é de 3,0 
MPa em todas as quatro temperaturas de queima. 
Para a massa cerâmica estudada, no ciclo de 
queima de 9 horas e taxa de aquecimento de 
10°C/min, a temperatura de sinterização de 
850°C mostrou-se a mais adequada para proces-
sos de industrialização. 
Os resultados mostram ainda, que em termos de 
resistência mecânica, os corpos cerâmicos já a 
partir de 750°C atingem a especificação para 
fabricação de tijolos maciços. Acima de 850°C 
são alcançadas as especificações para blocos 
cerâmicos e telhas.
A análise das propriedades mineralógicas e tec-
nológicas ideais para as matérias-primas argilo-
sas é importante para determinar a qualidade dos 
produtos cerâmicos obtidos na sua industrializa-
ção. Elaborar um ciclo de queima ideal, com uma 
temperatura que garanta melhores resultados 
nas peças produzidas, torna-se muito relevante 
para a industrialização de produtos de cerâmica 
vermelha. Esta ação pode reduzir gastos de ener-
gia e tempo de produção, a qual contribui para o 
processo produtivo, além de proporcionar mate-
riais de melhor qualidade nas construções.
CONCLUSÕES 
A Tabela 2 apresenta qual produto pode ser fabricado nas faixas de resistência encontradas.
20 www.tempotecnico.com.br - Edição 1720
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22 www.tempotecnico.com.br - Edição 172222222222222222
CARACTERIZAÇÃO 
E INCORPORAÇÃO DE RESÍDUOS 
PROVENIENTES DE ESTAÇÃO 
DE TRATAMENTO DE ÁGUA
EM CERÂMICA ARGILOSA
J. P. D. Vitorino, S. N. Monteiro, C. M. F. Vieira
(Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro – UENF)
Resíduos sólidos são uma crescente preocupa-
ção mundial devido ao seu grande volume e, tam-
bém, a dificuldade de sua destinação final. Estes 
resíduos podem gerar custos adicionais e sérios 
problemas ambientais quando depositados em 
locais como aterros sanitários ou lixões, causan-
do a degradação do solo, contaminação tanto do 
lençol freático quanto de mananciais e, também, 
a contaminação do ar. A incorporação de resídu-
os de várias atividades em produtos cerâmicos 
argilosos é uma alternativa tecnológica que pode 
contribuir para a redução do impacto ambiental 
[1-3]. A etapa de queima do processamento da 
cerâmica pode promover a inertização de ma-
teriais potencialmente tóxicos por volatilização, 
transformação química e estabilização na fase 
vítrea que se forma pela participação de alumi-
no silicatos e fundentes na massa cerâmica. Os 
resíduos podem ainda melhorar o processamen-
to cerâmico, a qualidade da cerâmica e, ainda, 
contribuir para a redução do gasto energético 
na etapa de queima. Quando incorporados em 
quantidades significativas, contribuem para a 
redução do consumo de argilas, recurso natural 
não-renovável.
Um dos resíduos que apresentam potencial de re-
ciclagem em cerâmica vermelha são os lodos ge-
rados em Estações de Tratamento de Água - ETA 
[4-8]. O constante aumento na produção de água 
tratada para o consumo humano vem provocando 
um crescimento do montante de resíduos gera-
dos pelo tratamento. Na maioria das estações, os 
resíduos provenientes das etapas de decantação 
e filtração, quase sempre são descartados em 
rios, lagos ou outro reservatório d’água, ou seja, 
geralmente na própria fonte de captação. Esta 
prática pode ocasionar assoreamento no local 
de despejo. Além disso, para remoção do lodo 
normalmente utiliza-se água tratada que, em 
seguida, é descartado juntamente com o lodo, o 
que diminui a produtividade da estação de tra-
tamento. Com a implantação de um sistema de 
centrifugação para reaproveitamento da água 
de lavagem e obtenção do lodo “seco”, abre-se 
a possibilidade de que a destinação ambiental-
mente correta a ser adotada para o lodo seja a 
incorporação em cerâmica vermelha. Além disso, 
estes resíduos já estão sendo vistos pelos órgãos 
ambientais como resíduos industriais e com isso, 
necessitam de uma destinação final adequada à 
determinação legal. A constituição dos lodos de 
ETA é basicamente de partículas argilosas, silto-
sas, arenosas e, também, de matéria orgânica, 
que são materiais encontrados nas argilas que 
se constituem nas principais matérias-primas 
para a cerâmica vermelha[4-8]. Estes trabalhos 
indicam que a incorporação de lodos de ETA deve 
ser realizada em pequenas quantidades para não 
prejudicar as propriedades físicas e mecânicas 
da cerâmica queimada. Foi observado ainda que, 
por meio de ensaio de solubilização, a cerâmica 
em geral inertiza os constituintes tóxicos e peri-
gosos eventualmente presentes no lodo[7].
Além do lodo de decantador, o tipo de resíduo de 
ETA mais investigado na literatura, este trabalho 
avalia outros tipos de resíduos de ETA, disponibi-
lizando assim novas informações
a respeito de resíduos de ETA e sua reciclagem 
em massa de cerâmica vermelha.
M E I O A M B I E N T E
INTRODUÇÃO
Foram utilizados os seguintes materiais: Massa de 
cerâmica vermelha e resíduos de três etapas do 
processamento de uma ETA. A massa de cerâmica 
vermelha é proveniente de uma indústria cerâmica 
localizada no município de Campos dos Goytaca-
zes, RJ, sendo constituída da mistura de duas ar-
gilas cauliníticas[9]. Os resíduos são provenientes 
do processo de tratamento de água da ETA da 
empresa Águas do Paraíba S/A localizada também 
MATERIAL E MÉTODOS
www.tempotecnico.com.br - Edição 17 232323232323
24 www.tempotecnico.com.br - Edição 172424242424
Na Fig. 1 encontram-se apresentados os difra-
togramas de raios X dos resíduos. O resíduo 
do desarenador é composto de quartzo, mica e 
caulinita. Os lodos do decantador e do filtro são 
constituídos, basicamente, por caulinita, quartzo, 
mica, gibsita, goetita, lepdocrocita e montmorilo-
nita. Os resultados revelam que a composição dos 
resíduos de lodo das etapas de decantação e de 
filtragem da ETA é similar às argilas, com mine-
rais argilosos e impurezas de quartzo, hidróxidos 
e mineral micáceo. A areia de quartzo do desare-
nador é um material eventualmente utilizado na 
composição de massa de cerâmica vermelha e se 
constitui como a principal impureza presente nas 
argilas.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Figura 1: Difratogramas de raios X dos resíduos; caulinita – C; gibsita – GI; goetita – Go; lepdocrocita – L; mica – M; montmorilonita – Mo; quartzo – Q.
Na Fig. 2 estão mostradas as curvas de análise 
térmica dos resíduos. Com relação aos resídu-
os de lodo, tanto do decantador quanto do filtro, 
existe uma similaridade muito significativa no 
comportamento térmico. Isto é devido à seme-
lhança na composição mineralógica. Os três re-
síduos apresentaram um pico endotérmico em 
temperaturas inferiores a 70 °C. Este pico está 
associado, basicamente, à perda de água higros-
cópica. Eventualmente, algum tipo de matéria or-
gânica também pode estar sendo eliminada nesta 
faixa de temperatura. Com o aumento da tempe-
ratura, o resíduo de desarenador apresenta um 
pico endotérmico a 254,7 °C, que está associado à 
eliminação de água de composição dos hidróxidos 
de Al e de Fe. Embora estes hidróxidos não tenham 
sido identificados por difração de raios X, Fig. 1, 
devido à pequena quantidade presente na areia do 
desarenador ou à sobreposição de picos de difra-
ção, as curvas de ATD/TG mostram claramente 
sua presença.
Além disso, os demais resíduos, lodo do decanta-
dor e lodo do filtro, apresentaram estes hidróxi-
dos em sua composição mineralógica, conforme 
mostrado na Fig. 1. Para os resíduos em forma 
de lodo ocorre, ao redor de 304 °C, uma reação 
exotérmica associada à oxidação de matéria or-
gânica.
Possivelmente, o pico endotérmico de eliminação 
de água de hidróxidos tenha sido encoberto por 
esta reação. Os dois tipos de lodo, do filtro e do 
decantador, apresentaram, ainda, outra reação 
endotérmica associada à eliminação de água de 
constituição da caulinita, que ocorre por volta de 
482 e 485 °C, respectivamente[12]. Tanto a oxida-
ção de matéria orgânica quanto a eliminação de 
água da caulinita são responsáveis por uma sig-
nificativa perda de massa nos resíduos de lodo. 
Esta perda de massa, embora contribua com 
aporte adicional de calor devido à combustão de 
matéria orgânica, também aumenta a porosidade 
da cerâmica. Esta característica dos lodos de ETA 
é que geralmente leva à um aumento da absor-
ção de água e à queda da resistência mecânica 
da cerâmica argilosa incorporada. Finalmente, 
observa-se na Fig. 2 um último pico endotérmico 
a 574,6 °C no resíduo do desarenador. Esta rea-
ção corresponde à transformação alotrópica do 
quartzo-α para quartzo-β e que pode acarretar 
no aparecimento de trincas na cerâmica contri-
buindo para a redução da resistência mecânica.
no município de Campos dos Goytacazes e foram 
coletados nas etapas de desarenação, decantação 
efiltração.
Os resíduos foram caracterizados por meio de 
difração de raios X (DRX), fluorescência de raios 
X (FRX), análise térmica diferencial e termogra-
vimétrica (ATD/TG), microscopia eletrônica de 
varredura (MEV), peneiramento e sedimentação. 
Para o ensaio de DRX foram utilizadas amostras 
em forma de pó em um difratômetro Seifert URD 
65 com radiação kα do Cu (λ = 1,54060 Å) para 2θ 
variando de 5° a 60° com varredura de 0,02°/s. 
As interpretações qualitativas de espectro foram 
efetuadas por comparação com padrões contidos 
no banco de dados PDF02[10] em software Bruker-
-AXS DiffracPlus. Foram realizados ensaios de 
ATD/TG dos resíduos num instrumento de análise 
térmica simultânea TA Instruments SDT 2960. As 
amostras foram aquecidas de 25 a 1000 °C à taxa 
de 10 °C/ min e resfriadas naturalmente. A compo-
sição química das matérias-primas foi determina-
da por FRX em equipamento Philips PW 2400. Para 
a determinação do carbono orgânico utilizou-se o 
método calorimétrico, sendo as amostras dos re-
síduos digeridas em uma solução de dicromato de 
potássio e ácido sulfúrico concentrado, aquecida 
por 1 h a 150 °C, resfriada, em seguida adicionou-
-se cloreto de bário para facilitar a decantação. A 
leitura da amostra foi feita em espectrofotômetro 
Spekol UV-VIS 3.0. A morfologia das partículas dos 
resíduos, metalizadas com ouro, foi analisada por 
MEV em um microscópio Jeol JSM 6460 LV com 
sistema de energia dispersiva (EDS). A distribuição 
de tamanho de partícula dos resíduos foi deter-
minada pela combinação das técnicas de penei-
ramento e sedimentação de acordo com norma 
técnica[11].
Foram realizadas incorporações dos três tipos de 
resíduos na massa cerâmica argilosa nas quanti-
dades de 0, 3, 5, 7 e 10% em peso. A homogenei-
zação das matérias-primas foi conduzida em galga 
misturadora de pista lisa.
Para a determinação das propriedades físicas e 
mecânicas, tais como retração linear, absorção de 
água e compressão diametral, foram confeccio-
nados corpos-de-prova cilíndricos (diâmetro 20,1 
mm) por prensagem uniaxial a 18 MPa. Os corpos-
-de-prova foram, então, queimados em forno de 
laboratório tipo mufla com taxa de aquecimento 2 
°C/min, sendo a temperatura máxima 700 °C. O 
resfriamento foi realizado desligando-se o forno.
www.tempotecnico.com.br - Edição 17 25
26 www.tempotecnico.com.br - Edição 1726262626262626
Figura 2: Curvas de ATD/TG/DTG dos resíduos.
Na Tabela I está apresentada a composição química 
dos resíduos. 
O resíduo de desarenador é constituído basicamen-
te de SiO2, associada, sobretudo, às partículas de 
quartzo. Al2O3, Fe2O3 e K2O estão associados com 
impurezas como mica muscovita, caulinita e hidró-
xidos. 
Os dois outros resíduos possuem composição 
química muito similar, na qual predominam SiO2 
e Al2O3. O resíduo do decantador apresenta uma 
quantidade maior de SiO2 devido à maior presença 
de areia fina, conforme será mostrado na curva de 
distribuição de tamanho de partícula. 
O resíduo do filtro possui uma maior quantidade de 
Al2O3, a qual está associada, sobretudo, à caulinita. 
Este mineral apresenta tamanho de partícula extre-
mamente pequeno o que dificulta sua decantação. 
Desta forma, estas partículas são retidas com mais 
facilidade na etapa de filtragem. 
A maior porcentagem de perda ao fogo dos lodos, 
tanto de decantador como de filtro, indica uma ele-
vada fração de minerais argilosos como a caulinita 
e, também, uma maior quantidade de matéria orgâ-
nica e de hidróxidos.
Tabela I - Composição química dos resíduos (%) em peso.
Na Fig. 3 está mostrada a distribuição de tamanho 
de partículas dos resíduos. O resíduo do desare-
nador apresenta uma distribuição de tamanho de 
partículas mais grosseira totalmente concentrada 
na fração “areia” que varia de 20 a 2000 μm. 
Para a incorporação em cerâmica vermelha este 
resíduo pode ser diretamente utilizado, sem a ne-
cessidade de peneiramento ou cominuição, uma 
vez que a abertura dos laminadores geralmente é 
maior que 2000 μm. Os resíduos na forma de lodo, 
Figura 3: Distribuição de tamanho de partículas dos resíduos.
provenientes do decantador e do filtro, apresentam 
um tamanho médio de partículas bem inferior ao 
resíduo do desarenador. Os teores das frações 
“argila”, “silte” e “areia” para os lodos do decanta-
dor e do filtro foram 10, 21 e 69% e 30, 35 e 35%, 
respectivamente. O lodo do filtro apresentou um 
tamanho médio de partículas inferior ao lodo do 
decantador, por passar pela etapa de filtragem que 
tem como objetivo reter as partículas menores que 
não decantaram.
Nas Figuras 4 a 6 encontram-se apresen-
tadas as micrografias obtidas por MEV dos 
resíduos na forma de pó com mapeamento 
por EDS dos elementos Al, Si e Fe. Na Fig. 4, 
correspondente ao resíduo do desarenador, 
foram observadas partículas com predomínio 
de Si. Estas partículas estão associadas ao 
quartzo, conforme mostrado na Figura 1. 
Os resíduos do decantador e do filtro apre-
sentaram predomínio de Al e Si, os quais 
estão combinados formando a estrutura dos 
aluminos silicatos como a caulinita, predomi-
nante, bem como a mica. 
Além disso, uma parte do Al está na forma 
de hidróxido, a gibsita, conforme indicado na 
Figura 1. Figura 4: Micrografias obtidas por MEV do resíduo do desarenador.
30 www.tempotecnico.com.br - Edição 1730303030303030
Figura 6: Micrografias obtidas por MEV do resíduo do filtro.
Na Fig. 7 está apresentado um prognóstico de ex-
trusão[13] por meio do índice de plasticidade e do 
limite de plasticidade das formulações com 0 e 
10%, em peso, de resíduos incorporados na massa 
argilosa. 
Observa-se que a massa cerâmica argilosa (mas-
sa A) está localizada dentro da região de extrusão 
aceitável. A adição de 10% em peso dos resíduos do 
decantador (M10Decantador) e do filtro (M10Filtro) 
à massa argilosa acarretou um ligeiro aumento no 
limite de plasticidade e pequena redução no índice 
de plasticidade da massa argilosa. 
Entretanto, estas composições continuam se loca-
lizando muito próximas uma das outras e distantes 
da região de extrusão ótima. Por outro lado, o re-
síduo de desarenador proporcionou uma redução 
mais acentuada tanto do limite de plasticidade 
quanto do índice de plasticidade da massa argilosa, 
possibilitando um deslocamento em direção à re-
gião de extrusão ótima. Este resultado é devido à 
composição mineralógica dos resíduos.
Enquanto os lodos têm constituição mineralógica 
similar às argilas, o resíduo do desarenador é 
constituído, basicamente, de areia de quartzo que 
atua como desplastificante, contribuindo assim 
para a redução da plasticidade da massa argilosa.
Na Fig. 8 está mostrado o comportamento da 
absorção de água das cerâmicas queimadas em 
função da quantidade de resíduos incorporados. Os 
diferentes resíduos levaram a resultados distintos. 
O resíduo do desarenador reduziu a absorção de 
água da cerâmica argilosa, principalmente, em 
incorporações maiores. Isso se deve à grande 
quantidade de quartzo presente no resíduo, o qual 
melhora o grau de empacotamento e reduz a perda 
de massa durante a queima da cerâmica argilosa. 
Por outro lado, os resíduos do decantador e do 
filtro aumentaram a absorção de água, ou seja, 
aumentaram a porosidade aberta da cerâmica 
quando incorporados em quantidades acima de 3% 
em peso. 
Isto é devido à elevada perda de massa durante a 
queima, que ocorre em função da combustão de 
matéria orgânica, eliminação de água de constitui-
ção da caulinita e dos hidróxidos.
Figura 5: Micrografias obtidas por MEV do resíduo do decantador.
Figura 8: Absorção de água das cerâmicas queimadas.Figura 7: Prognóstico de extrusão pelos limites de Atterberg [13].
A Fig. 9 mostra o comportamento da retração 
linear das cerâmicas queimadas em função da 
quantidade de resíduos incorporados. O resí-duo de desarenador reduziu consideravelmen-
te a retração linear da cerâmica argilosa.
Este comportamento se deve ao quartzo du-
rante o processo de queima, comportando-se 
como material inerte. Os resíduos do decan-
tador e do filtro praticamente não alteraram a 
retração linear da cerâmica argilosa.
A Fig. 10 mostra o comportamento da com-
pressão diametral das cerâmicas queimadas 
em função da quantidade de resíduos incor-
porados. Estatisticamente, devido aos valores 
relativamente elevados do desvio-padrão, não 
ocorreu variação significativa da compressão 
diametral da cerâmica argilosa com os resí-
duos incorporados. Por outro lado, conside-
rando os valores médios, pode-se afirmar que 
há uma tendência de redução da compressão 
diametral da cerâmica argilosa com o aumento 
da quantidade de resíduos incorporados. Para 
o resíduo do desarenador isto ocorre devido à 
transformação alotrópica do quartzo, acarre-
30303030303030
www.tempotecnico.com.br - Edição 17 31
32 www.tempotecnico.com.br - Edição 17
Figura 10: Compressão diametral das cerâmicas queimadas.Figura 9: Retração linear das cerâmicas queimadas.
O resíduo do desarenador possui alto teor de SiO2, 
associado, sobretudo, às partículas de quartzo. 
Embora sua distribuição de tamanho de partículas 
seja a mais larga dentre os resíduos investigados, 
ainda está compatível com o processamento de 
cerâmica vermelha. Os resíduos do decantador e 
do filtro apresentaram pequeno tamanho médio de 
partículas e, também, uma constituição mineralógi-
ca similar a das argilas, com predomínio de SiO2 e 
Al2O3. Estes resíduos revelaram um valor elevado 
de perda ao fogo, associado à perda de água de 
hidróxidos, combustão de matéria orgânica e elimi-
nação de água de constituição da caulinita. O re-
síduo do desarenador atuou como desplastificante, 
sendo benéfico à plasticidade/trabalhabilidade da 
cerâmica argilosa. Em relação às propriedades de 
queima, este resíduo reduziu a absorção de água e 
a retração linear da cerâmica. Por outro lado, mos-
trou, também, uma tendência à redução da resis-
tência mecânica da cerâmica. Os resíduos do de-
cantador e do filtro praticamente não alteraram a 
plasticidade/trabalhabilidade da cerâmica argilosa. 
Em relação às propriedades de queima, aumenta-
ram a absorção de água e reduziram a resistência 
mecânica da cerâmica. Os resultados indicam que o 
resíduo do desarenador apresenta maior potencial 
para ser incorporado em cerâmica argilosa.
A maior restrição está relacionada à redução da 
resistência mecânica da cerâmica. Desta forma, 
deve-se incorporar quantidades que possibilitem à 
cerâmica alcançar os valores estipulados por nor-
ma para determinado tipo de produto. Os resíduos 
do decantador e do filtro podem ser incorporados 
em pequenas quantidades em cerâmica argilosa 
para uma destinação ambientalmente correta dos 
mesmos. A quantidade de matéria orgânica, ao 
redor de 9% em peso, não deve trazer economia 
significativa de energia durante a etapa de queima. 
Por outro lado, lodos de ETA com maior carga or-
gânica podem contribuir para a redução do gasto 
energético da cerâmica durante a etapa de queima.
Além disso, devido ao elevado teor de água destes 
resíduos, deve-se realizar uma etapa de desa-
guamento e posterior filtro-prensagem para seu 
transporte às cerâmicas.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
tando o aparecimento de trincas. Os resíduos 
do decantador e do filtro reduzem a resistên-
cia mecânica da cerâmica argilosa em função 
da elevada perda de massa que proporcionam 
durante a queima, acarretando maior porosi-
dade na cerâmica.
À empresa Águas do Paraíba S/A pelo fornecimento dos resíduos e ao CNPq pela concessão de bolsa de IC.
AGRADECIMENTOS
[1] F. Raupp-Pereira, D. Hotza, A. M. Segadães, J. A. Labrincha, Ceram. Int. 32 (2006) 173.
[2] M. Dondi, M. Masigli, B. Fabbri, Tile & Brick Int. 13, 3 (1997) 218.
[3] M. Dondi, M. Masigli, B. Fabbri, Tile & Brick Int. 13, 4 (1997) 302.
[4] E. M. S Oliveira, S. Q. Machado, J. N. F. Holanda, Cerâmica 50, 316 (2004) 324.
[5] J. I. Margem, A. D. Ferreira, C. M. F. Vieira, S. N. Monteiro, Anais 49o Cong. Bras. Cerâm., S. Pedro, SP (2005).
[6] O. K. Ueno, V. M. B. Leite, Anais 50o Cong. Bras. Cerâm., Blumenau, SC (2006).
[7] M. V. V. Ramires, I. S. dos Santos, C. S. Kazmierczak, Anais 49o Cong. Bras. Cerâm., S. Pedro, SP (2005).
[8] L. C. C. Paixão, H. N. Yoshimura, D. C. R. Espinosa, J. A. S. Tenório, Cerâmica 54, 329 (2008) 63.
[9] S. N. Monteiro, C. M. F. Vieira, Tile & Brick Int. 18, 3 (2002)152.
[10] The International Centre for Diffraction Data – ICDD, 2006, http://www.icdd.com. Acessado em 11/2007.
[11] Associação Brasileira de Normas Técnicas. Determinação da Análise Granulométrica de Solos. NBR -7181, Rio de Janeiro, RJ (1984).
[12] P. S. Santos, Ciência e Tecnologia das Argilas, 2.a Ed., Editora Edgard Blücher Ltda., S. Paulo, SP (1989) 283
[13] M. Marsigli, M. Dondi, L’Industria dei Laterizi 46 (1997) 214.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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USO DE RESÍDUO DA PRODUÇÃO 
DE ALUMINA ELETROFUNDIDA 
NA PRODUÇÃO DE BLOCOS 
E TELHAS CERÂMICOS
R. R. Menezes (Universidade Federal da Paraíba )
L. N. Marques, L. N. L. Santana, G. A. Neves, H. S. Ferreira (Univerdidade Fed. de Campina Grande)
 R. H. G. A. Kiminami (Universidade Federal de S. Carlos )
O aproveitamento dos rejeitos através de 
estudos capazes de detectar suas potencia-
lidades e viabilizar sua seleção preliminar é 
encarado hoje como atividade complementar, 
que pode contribuir para diversificação dos 
produtos, diminuição dos custos finais, além 
de resultar em “novas” matérias-primas para 
uma série de setores industriais.
A deposição de resíduos industriais em ater-
ros, além dos elevados custos econômicos, 
pode trazer inúmeros problemas ambientais, 
como contaminação do solo, do lençol freáti-
co e agressão a vegetação presente no local. 
Nesse sentido a re-utilização e a reciclagem 
são as soluções mais indicadas para o manejo 
da grande maioria dos resíduos industriais, 
reduzindo custos, preservando recursos na-
turais não renováveis, diminuindo a carga de 
poluentes lançados no meio ambiente[1-3]. 
A reciclagem teve seu início juntamente com 
a revolução industrial, que trouxe consigo a 
geração de grande quantidade de resíduos e o 
aumento de materiais e produtos descartados 
com a intensificação das relações de consu-
mo, mas ganhou grande evidência nas últimas 
décadas com o intenso crescimento na gera-
ção de resíduos sólidos, com destaque para 
os industriais. 
Nos últimos anos, a pesquisa sobre a recicla-
gem de resíduos industriais vem se intensifi-
cando em todo o mundo, no entanto, ainda pos-
sui índices insignificantes frente os milhões 
de toneladas de resíduos inorgânicos que 
são produzidos a cada dia[4, 5]. O que eviden-
cia que a busca de alternativas de reciclagem 
que conciliem as necessidades ambientais e o 
fator econômico é uma questão de suma im-
portância para se ter crescimento econômico 
aliado ao desenvolvimento sustentável. 
A inserção dos resíduos num ciclo produtivo 
representa uma opção de recuperação alter-
nativa desses materiais, que é interessante 
tanto no aspecto ambiental, como no econô-
mico. Nesse sentido, a indústria cerâmica vem 
demonstrando grande potencial para a reutili-
zação de resíduos inorgânicos[6]. 
Cerâmicas tradicionais, como telhas, blo-
cos e revestimentos cerâmicos, geralmente, 
apresentam grande variação compo-sicional, 
devido ao largo intervalo de composições das 
argilas utilizadas como matérias-primas para 
sua fabricação, o que possibilita uma grande 
tolerância para a incorporação de grandes 
quantidades de resíduos inorgânicos. 
O potencial de incorporação de resíduos nas 
formulações de cerâmicas tradicionais, aliado 
as elevadasquantidades de recursos naturais 
consumidos a cada dia por esse segmento 
industrial, ressalta a importância da reutiliza-
ção de resíduos como matérias-primas cerâ-
micas alternativas, racionalizando o uso dos 
recursos naturais[7-9]. A diminuição gradual na 
abundância dos recursos minerais causou a 
recente tendência em substituir minerais por 
fontes alternativas de matérias-primas, que 
estão disponíveis em abundância, como os re-
síduos industriais e de mineração[9-14]. 
A indústria de produção de alumina eletrofun-
dida gera atualmente um resíduo durante o 
seu processamento, que consiste em um pó, 
de granulometria fina, rico em óxido de alu-
mínio, cujo manuseio provoca a formação de 
névoa e poeiras dificultando sua reutilização 
no processo produtivo, por ser arrastado fa-
cilmente pelas correntes de gases e possuir 
um rendimento extremamente baixo quando 
de sua re-inserção no processo. 
Em consequência disso, esse produto, é des-
cartado pelas empresas em aterros particu-
lares, todavia em virtude do volume gerado 
passará a ser descartado em aterros indus-
triais, seguindo as normas técnicas. O resíduo 
gerado provoca uma série de implicações 
econômicas, associadas a sua adequada mani-
pulação, descarte e monitoramento no aterro, 
o que vem se tornando uma fonte de custos 
para o setor. 
Assim, esse trabalho tem por objetivo a ca-
racterização do resíduo do pó de coletor da 
produção de alumina eletrofundida e a avalia-
ção de sua aplicabilidade como matéria-prima 
cerâmica alternativa para a produção de blo-
cos e telhas cerâmicos.
M A T É R I A P R I M A
INTRODUÇÃO
353535353535
36 www.tempotecnico.com.br - Edição 173636363636
A Fig. 1 apresenta a curva de distribuição de tama-
nho de partículas do resíduo estudado. O resíduo 
apresenta uma distribuição de tamanho de partícu-
las que para cerâmica vermelha pode ser conside-
rada estreita, com D10 de 0,9 mm e D90 de 19,9 mm 
e tamanho médio de partícula de 9,5 mm. 100% do 
material apresenta tamanho de partícula inferior a 
50 mm, com concentração de partículas em torno 
de 10 a 20 mm. 
Uma massa cerâmica não é constituída apenas por 
argilas (em virtude de dificuldade que surgem no 
processamento), é formulada contendo materiais 
plásticos e não plásticos, o que acarreta uma “mis-
tura” de granulometrias, sendo a fração mais “fina” 
associada à argila e as demais (“mais grosseira”) 
relacionadas aos materiais friáveis. O resíduo atua-
rá como material não plástico na massa. No entan-
to, para que materiais não plásticos possam agir 
com eficácia sobre as características das argilas, 
devem possuir granulometria acima de 60 mm e 
ser usados em quantidades moderadas[17]. 
A adição de não-plásticos provoca a formação de 
pontos de descontinuidade entre as partículas ar-
gilosas, o que produz poros, que, em determinada 
quantidade permiti a passagem da água do interior 
da peça para a superfície, reduzindo tensões do 
processo de secagem sem comprometer a quali-
dade da peça. Ademais, os não-plásticos possibi-
litam ainda a diminuição da retração de secagem 
e queima. O uso inadequado dos não plásticos, 
por outro lado, pode diminuir acentuadamente a 
inter-conectividade da matriz vítrea e aumentar 
excessivamente a porosidade, comprometendo o 
desempenho da peça. Como observado na Fig. 1, o 
teor de finos é muito elevado no resíduo, o que pode 
comprometer sua ação como não plastificante na 
massa, aumentando a porosidade do sistema e 
comprometendo seu desempenho. Nesse sentido, 
pode-se utilizar o diagrama de Winkler[17] a fim de 
avaliar se a granulometria do sistema analisado 
está dentro da região do diagrama que é indicado 
para a produção de blocos e telhas. 
As massas analisadas encontram-se no limite infe-
rior do diagrama, em virtude da elevada fração de 
material abaixo de 2 mm e entre 2 e 20 mm, o que 
pode implicar em dificuldades de processamento e 
comprometimento das características físicas da 
peça após queima. No entanto, vale salientar que 
trabalhos[18-20] analisando a viabilidade de utilização 
de argilas em cerâmica vermelha observaram que 
argilas que não se encaixavam na região corres-
pondente do diagrama de Winkler eram adequadas 
a produção de blocos cerâmicos.
A Tabela I apresenta a composição química semi-
-quantitativa do resíduo estudado. O resíduo é 
constituído basicamente por Al2O3 e SiO2, com me-
nores teores de K2O e Fe2O3. 
A presença do SiO2, K2O e Fe2O3 está associada as 
impurezas presentes nas matérias-primas para 
produção da alumina eletrofundida. Observa-se 
também a presença de vários metais pesados e de 
enxofre no material. A presença de óxidos funden-
tes pode favorecer a atuação do resíduo como um 
fundente no processo de queima, no entanto, frente 
o elevado teor de alumina essa ação pode ser mi-
nimizada nas temperaturas de queima da cerâmica 
vermelha, passando o resíduo a atuar apenas como 
uma matéria-prima não plástica de enchimento. 
Não se observou teores de Na2O no resíduo, ape-
sar de vários ensaios de fluorescência em várias 
frações do material analisado, o que não pode ser 
explicado até o momento, já que se esperavam 
teores de sódio no material por esse ser um con-
taminante presente na matéria-prima do processo. 
Observam-se pequenos teores de enxofre no ma-
terial, que associados aos resíduos de carbono 
presentes no material analisado (o equipamento 
de EDX utilizado não possui capacidade de detec-
ção do carbono), indicado pela perda ao fogo e pela 
presença visual no próprio material, podem atuar, 
gerando gases durante a queima o que pode dificul-
tar a utilização de elevadas quantidade de resíduo 
na massa. A geração de gases durante o processo 
de queima pode aumentar a porosidade do siste-
ma, bem como, favorecer o desenvolvimento de 
microtrincas e defeitos, diminuindo a resistência 
do sistema.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Foram utilizados os seguintes materiais: resí-
duo proveniente do pó de coletor da produção 
de alumina eletrofundida, e argila vermelha 
proveniente da Cerâmica Espírito Santo, já 
utilizada na produção de blocos e telhas. A 
argila vermelha foi estudada anteriormente[15] 
e é constituída por caulinita, quartzo e mica, 
apresenta uma larga distribuição de tamanho 
de partículas (D10 = 2 mm e D90 = 60 mm), 
com tamanho médio de partículas de 8,22 mm.
O resíduo foi caracterizado por meio de: de-
terminação da sua composição química por 
fluorescência de raios X (Shimadzu EDX-720), 
ensaio semi-quantitativo usando amostra 
prensada e seca (sem utilização de ligantes) 
e tubo de raios X de Rh; difração de raios X 
(Siemens D5005) com radiação Cu-ka com 
varredura de 2q de 5 a 70o e condições de 
operação de 40 kV e 30 mA (com tempo de 
aquisição de sinal de 0,6 s por passo); de-
terminação da distribuição do tamanho de 
partículas (Cilas, 1064LD) utilizando o princí-
pio da difração de laser e sendo a amostra 
preparada segundo a metodologia normati-
zada[16] para análise granulométrica de solos 
(usando agitador de alta rotação e hexame-
tafosfato de sódio como agente dispersante). 
Para os ensaios de caracterização o resíduo 
foi cominuído em almofariz e passado em 
peneira com abertura de 0,074 mm (ABNT 
200), à exceção do ensaio de determinação 
da distribuição granulométrica, para o qual os 
resíduos foram apenas passados em peneira 
com abertura de 0,180 mm (ABNT 80) para 
desaglomeração. Os resíduos foram secos a 
100 °C, desaglomerados em moinho de bolas 
e peneirados através de peneira com aber-
tura 0,180 mm (ABNT 80). Em seguida foram 
preparadas formulações através da mistura a 
seco em moinho de bolas por 2 h do resíduo e 
da argila vermelha. As proporções de resíduo 
adicionado a argila vermelha foram de 5, 10, 
15, 20, 25 e 30%. Após mistura em moinho 
de bolas, as formulações foram novamente 
passadas por peneira com abertura0,180 mm 
(ABNT 80). Em seguida foram confeccionados 
corpos de prova de 60 mm x 20 mm x 5 mm 
por prensagem uniaxial a 27 MPa que foram 
queimados a 900, 950 e 1000 °C a uma taxa 
de 3 °C/min. 
Após queima, os corpos-de-prova foram 
submetidos a ensaio de caracterização físi-
ca, com determinação da retração linear de 
queima, absorção de água (através do ensaio 
de imersão por 24 h) e módulo de ruptura 
a flexão em três pontos (com velocidade de 
aplicação de carga de 0,5 mm/min).
MATERIAIS E MÉTODOS
38 www.tempotecnico.com.br - Edição 173838383838
Tabela I – Composição química do resíduo estudado (% massa).
Figura 1: Distribuição de tamanho de partícula do resíduo estudado.
A Fig. 2 apresenta o difratograma de raios X do 
resíduo estudado. O resíduo apresenta como fa-
ses cristalinas o coríndom (alumina a), alumina g 
(em pequena quantidade), outra fase polimórfica 
da alumina, um sulfeto de potássio, alumínio e 
uma liga ferro-titânio. Constata-se que o resíduo 
apresenta uma larga variedade de constituintes, 
com alguns deles podendo comprometer o pro-
cesso de densificação dos blocos e telhas duran-
te a queima. 
Os metais, apesar de estarem em pequenas 
quantidades, podem alterar a densificação do 
corpo em virtude de sofrerem processos de ex-
pansão (associados a sua oxidação) concomitan-
temente a retração do corpo cerâmico durante o 
processo de queima. O sulfeto de potássio ira se 
decompor durante a queima liberando gases, o 
que também podendo alterar a cinética de den-
sificação do corpo. 
As Figs. 3, 4 e 5 apresentam as retrações linea-
res de queima, as absorções de água, e os mó-
dulos de ruptura à flexão dos corpos-de-prova 
com incorporações de resíduo, respectivamente. 
Com base na Fig. 3 observa-se que a incorpora-
ção do resíduo não provocou alterações signifi-
cativas na retração de queima nas temperaturas 
de queima de 900 e 950°C, sendo observado 
apenas uma leve diminuição da retração quan-
do da adição de elevados teores de resíduo, 25 
a 30%. 
No entanto, quando da queima a 1000°C, o re-
síduo teve marcante influência na retração dos 
corpos-de-prova, sendo observada, de forma ge-
ral, uma diminuição na retração do material com 
o aumento no teor de resíduo. 
Este fato está associado à diminuição na quan-
tidade total de material argiloso nos corpos e a 
presença de um material não plástico, cuja prin-
cipal função seria de “enchimento” nas tempera-
turas de queima praticadas. 
Por outro lado, é interessante que quando da 
adição de 5% de resíduo e queima a 1000°C, a 
retração do sistema foi levemente superior (con-
siderando o desvio padrão) ao da argila pura, o 
que pode está associado ao teor de fundentes do 
resíduo que pode ter contribuído para o aumento 
da quantidade de fase líquida e favorecido a re-
tração do sistema.
Figura 2: Padrão de difração de raios X do resíduo estudado.
40 www.tempotecnico.com.br - Edição 17404040404040
Na Fig. 4 verifica-se que a absorção de água dos 
corpos contendo resíduo, de forma geral, aumen-
tou com o teor de resíduo, independentemente da 
temperatura de queima. Apresentando aumentos 
expressivos quando da adição de elevadas quanti-
dade de resíduos, superiores a 15%. A adição de 5% 
de resíduo quando da queima a 1000°C não provo-
cou alterações na absorção do material, o que vem 
ao encontro dos dados de retração que evidenciam 
que a adição de 5% nessa temperatura não diminui 
a retração de queima. Nesse sentido é interessante 
que os corpos queimados a 900 e 950°C apresen-
taram um aumento acentuado da absorção mas 
não uma diminuição na retração, tal como era de 
se esperar, diminuição da retração, há mais poros 
no material após queima e, por conseguinte, há uma 
maior a absorção. 
Esse comportamento aparentemente destoante 
Figura 4: Absorção de água das formulações estudadas.
Figure 5: Módulo de ruptura das formulações estudadas.
Figura 3: Retração linear de queima das formulações estudadas.
42 www.tempotecnico.com.br - Edição 1742424242424242
Com base em indicações da literatura[21, 22], as for-
mulações contendo teores de até 20% de resíduo 
podem ser utilizadas em cerâmicas vermelhas, 
por apresentarem valores de absorção de água e 
módulo de ruptura dentro dos limites preconizados 
para os corpos-de-prova de cerâmica vermelha. 
Após queima a 900 e 950°C, a formulação com 
incorporação de 5% de resíduo pode ser utilizada 
para a produção de blocos furados e telhas[21]. Com 
a queima a 1000°C as formulações com adições de 
até 20% de resíduo podem ser utilizadas para a 
produção de blocos furados e telhas.
Na grande maioria dos trabalhos[8, 10, 11, 23-25] envol-
vendo reciclagem de resíduos industriais e mi-
nerais através de incorporação em formulações 
cerâmicas para a produção de blocos e telhas, 
ficou evidenciada a possibilidade de incorporação 
de grandes quantidades de resíduo nas formula-
ções sem deterioração significativa das proprie-
dades das peças produzidas. No entanto, esses 
trabalhos utilizaram resíduos mais grosseiros e 
reativos (nas temperaturas utilizadas) que o re-
síduo do pó de coletor, que apresenta uma finura 
não encontrada na grande maioria dos resíduos 
industriais. Assim, evidencia-se que a capacidade 
de absorção de resíduo pelas massas cerâmicas 
não está apenas associada a sua composição 
química, mas também a sua granulometria, sendo 
necessário que o resíduo que vá atuar como ma-
terial não plástico (e inerte) tenha granulometria 
semelhante as das matérias-primas não plásticas 
convencionais[17]. 
Um resíduo que apresenta granulometria seme-
lhante ao do resíduo do pó de coletor estudado é 
a cinza volante, no entanto é possível a incorpo-
ração de grandes quantidades desse resíduo em 
formulações cerâmicas para produção de blocos e 
telhas em virtude de sua elevada reatividade e po-
der fundente[26, 27] nas temperaturas utilizadas para 
a produção de cerâmica estrutural. Com a queima 
ele funde ou reage com a massa argilosa e assim, 
possíveis efeitos de diminuição do empacotamento 
podem ser “compensadas” durante a queima.
Outro ponto muito importante a destacar é a gra-
nulo-metria da massa a ser incorporado o resíduo. 
Massas já utilizadas pelas indústrias cerâmicas, 
em geral, já apresentam elevada compacidade (ob-
tida experimentalmente ou com a prática de produ-
ção), assim a inserção de qualquer tipo de resíduo, 
com elevada finura ou não, pode comprometer o 
empacotamento do sistema, apesar de na grande 
maioria dos trabalhos envolvendo a reciclagem de 
resíduo serem utilizadas massas industriais. 
Assim, com base nos dados obtidos, evidencia-se 
que quando da necessidade de incorporar resíduos 
em formulações cerâmicas é interessante se uti-
lizar mais de um tipo de argila de modo a poder, 
quando da combinação com os resíduos, se obter 
massas com distribuição granulométrica que per-
mitam alta compacidade no produto conformado.
Esse trabalho teve por objetivo a caracteriza-
ção do resíduo do pó de coletor da produção 
de alumina eletrofundida e a avaliação de sua 
aplicabilidade como matéria-prima cerâmica 
alternativa para a produção de blocos e te-
lhas cerâmicos. 
O resíduo apresenta uma elevada finura, com 
tamanho médio de partículas de 9,5 mm e 
100% do material com granulometria inferior 
a 50 mm. O resíduo é constituído basicamente 
por alumina e pequenos teores de metais e 
óxidos fundentes. 
A absorção de água e o módulo de ruptura 
diminuem com a elevação do teor de resíduo 
incorporado a massa, independentemente da 
temperatura de queima; que é possível incor-
porar até 20% de resíduo do pó de coletor 
em formulação para produção de tijolos fura-
dos e telhas quando da queima a 1000°C dos 
corpos, por esses apresentarem valores de 
absorção de água e módulo de ruptura dentro 
dos limites preconizados na literatura paracerâmica vermelha.
CONCLUSÃO
Ao CNPq (Proc. 475010/2007-8) pelo apoio financeiro.
AGRADECIMENTOS
quando da queima a 900 e 950°C pode está asso-
ciado ao empacotamento do sistema argila-resíduo. 
Considerando a densidade real da argila[16] e a den-
sidade real do resíduo, pode-se calcular a densida-
de relativa dos corpos-de-prova após prensagem e 
secagem a 110°C. A densidade relativa dos corpos 
contendo apenas argila foi de 63%, um valor alto, 
que indica que a massa utilizada apresenta um bom 
empacotamento dos seus constituintes. Quando da 
adição de 5% de resíduo a densidade relativa caiu 
para 60%, atingindo 59 e 48% nos corpos conten-
do 10 e 30% de resíduo, respectivamente. Assim, 
observa-se que a adição do resíduo, apesar de sua 
elevada finura, comprometeu o empacotamento do 
sistema. Então, mesmo não alterando significativa-
mente a retração do sistema, como no caso das 
temperaturas de queima de 900 e 950°C, o resíduo 
propicia a obtenção de maiores absorções de água, 
tal como observado na Fig. 4, já que nessas tempe-
raturas de queima, aparentemente, ele atua apenas 
como material inerte, sem função auxiliar de fun-
dente. Por outro lado, quando da queima a 1000°C, 
aparentemente há o desenvolvimento de maior 
fase líquida (aumento significativo na retração do 
sistema sem resíduo), e com uma quantidade muito 
grande de fase líquida é possível o re-arranjo das 
pequenas partículas do resíduo em virtude da ten-
são capilar, quando da sua presença em pequenos 
teores (incorporação de 5%). Entretanto, quando 
se tem muito resíduo há uma interação entre as 
partículas dos materiais não plásticos diminuindo 
a possibilidade de retração do sistema, o que pode 
ser visto ao se analisar a retração dos corpos con-
tendo teores acima de 10% de resíduo e queimados 
a 1000°C.
A Fig. 5 ilustra que a resistência mecânica, de for-
ma geral, decresceu significativamente com o au-
mento do teor de resíduo incorporado em todas as 
temperaturas de queimas. O que vem ao encontro 
do observado na Fig. 4 com o aumento da absorção 
de água nos corpos incorporados com resíduo. A 
composição com 5% de resíduo não apresentou 
alteração no módulo de ruptura quando da queima 
a 1000°C (considerando o desvio padrão calculado), 
o que esta de acordo com o observado nas Figs. 3 e 
4. Assim, verifica-se que é possível a incorporação 
de pequenas quantidades de resíduo sem alteração 
nas características mecânicas do sistema.
44 www.tempotecnico.com.br - Edição 174444444444444444444444444444444444444444
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[21] L Barzagui, A. Salge, Cerâmica 28 (1982) 15.
[22] P. Souza Santos. Ciência e Tecnologia de Argilas. 3a Ed., vol. 1, Edgard Blücher, S. Paulo, SP (1992) p. 408.
[23] M. C. Zanetti, S. Fiori, Waste Management Res. 21 (2003) 235.
[24] G. P. Souza, J. N. F. Holanda, Ceram. Int. 30 (2004) 99.
[25] Y. Pontikes, L. Esposito, A. Tucci, G. N. Angelopoulos, J. Eur. Ceram. Soc. 27 (2007) 1657.
[26] A. Olgun, Y. Erdogan, Y. Ayhan, B. Zeybek, Ceram. Int. 31 (2005) 153.
[27] C. A. García-Ubaque, J. C. Moreno-Piraján, L. Giraldo-Gutierrez, K. Sapag, Waste Management Res. 25 (2007) 352.
(Rec. 14/09/2009, Rev. 21/01/2010, Ac. 22/01/2010)
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
46 www.tempotecnico.com.br - Edição 174646464646464646
59º CONGRESSO BRASILEIRO 
DE CERÂMICA
Evento apresentou novidades e tendências do setor através de apresentação 
de trabalhos técnicos e científicos
Associação Brasileira de Cerâmica (ABCeram) rea-
lizou, entre os dias 17 e 20 de maio, o 59º Congresso 
Brasileiro de Cerâmica, no Prodigy Beach Resort 
& Conventions Aracaju, no município de Barra dos 
Coqueiros, em Sergipe, próximo a capital Aracaju. 
Oevento, promovido pela Metallum (empresa es-
pecializada em Eventos Técnicos e Científicos), 
é o mais antigo e importante do setor cerâmico 
brasileiro, e discutiu os últimos avanços e aconte-
cimentos do setor. Reuniu um expressivo e qualifi-
cado público, com 360 inscritos, vindos de vários 
estados brasileiros e também do exterior (Espanha, 
Argentina, Suíça e Japão).
Segundo o professor do Centro Universitário da FEI 
(São Bernardo do Campo) e “chair” desta edição 
do congresso, Fernando dos Santos Ortega, foram 
apresentados 570 trabalhos na forma oral ou pôs-
ter, e ministradas 14 palestras, com renomados 
profissionais do País e do exterior, além de duas 
plenárias e três minicursos, envolvendo diversos 
temas relacionados aos materiais cerâmicos. “A 
maioria dos trabalhos possui algum tipo de inova-
ção, já que apresentam resultados de um trabalho 
de investigação científica, que pode ser desde um 
estudo preliminar até o resultado de vários anos de 
pesquisa”, afirma.
Um dos destaques do evento, ressalta Ortega, foi a 
plenária proferida pelo prof. Dr. André Rocha Stu-
dart, do Departamento de Materiais da ETH, Zurique 
(Suíça). “Foram apresentados alguns resultados de 
seus estudos sobre microestruturas cerâmicas 
obtidas artificialmente que buscam reproduzir 
estruturas existentes na natureza, tais como con-
chas e dentes. Tais estruturas podem apresentar 
propriedades muito superiores às dos materiais 
cerâmicos convencionais”, cita.
Ainda segundo Ortega, o 59º Congresso Brasileiro 
de Cerâmica atingiu seu objetivo que é promover 
a interação dos diversos setores cerâmicos, con-
tribuindo para o desenvolvimento desta área no 
Brasil. “Foram apresentados e debatidos temas 
específicos de interesse para os diversos segmen-
tos cerâmicos (cerâmica vermelha, materiais de 
revestimento, refratários, cerâmica técnica, nano-
tecnologia e novos materiais) e temas de interesse 
geral como Energia, Meio-Ambiente, Recursos Mi-
nerais, Inovação Tecnológica, Qualidade, Ensino, Re-
cursos Humanos e Panoramas Setoriais”, explica.
No congresso, participaram representantes dos 
diversos segmentos do meio cerâmico, prove-
nientes de vários estados do País,além de alguns 
convidados estrangeiros. “O evento favorece a in-
teração entre os diversos setores envolvidos com 
o meio cerâmico, tais como Instituições de Ensino 
e Pesquisa, Indústrias fabricantes de Produtos Ce-
râmicos e Fornecedores de Matérias-Primas, Equi-
pamentos e Insumos. Por se tratar de um evento 
em que predomina a apresentação de trabalhos 
científicos, naturalmente os participantes em 
maior número são os estudantes, pesquisadores e 
professores de todo o Brasil”, afirma.
Para finalizar, Ortega enfatiza a importância dos 
eventos como o Congresso Brasileiro de Cerâmi-
ca, porque são ambientes de suma importância 
para o desenvolvimento científico e tecnológico 
do setor cerâmico no Brasil. “Não me refiro ape-
nas a pesquisas envolvendo cerâmicas avançadas 
ou tecnologia de ponta, mas também estudos 
que abordam problemas presentes no cotidiano 
de qualquer indústria cerâmica, mesmo as mais 
simples, tais como matérias-primas, redução de 
consumo energético, qualidade do produto, além de 
questões relacionadas ao meio ambiente, como a 
gestão, reaproveitamento e reciclagem de resíduos 
sólidos”, conclui.
Paralelamente ao congresso, ocorreu uma expo-
sição onde as empresas e instituições de ensino e 
pesquisa tiveram a oportunidade de divulgar seus 
produtos e serviços.
E V E N T O
Professor do Centro Universitário da FEI, Fernando dos Santos 
Ortega, “zchair” desta edição do congresso,
48 www.tempotecnico.com.br - Edição 1748484848484848
FORN&CER
Visitantes ilustres, autoridades políticas e representantes 
do setor cerâmico prestigiaram o evento
E V E N T O
O evento recebeu um visitante ilustre, o Vice-campeão da Sto-
ckCar em 2014, Átila Abreu.
FORN&CER
Na abertura, o Deputado Estadual, Aldo De-
marchi destacou a atividade cerâmica e sua 
ligação com o setor, através do pai, que tam-
bém foi ceramista. “É uma honra acompanhar 
a evolução de um setor que contribui para a 
história de desenvolvimento de nosso país e se 
destaca no mundo inteiro”.
Ricardo de Oliveira Moraes, Diretor Superin-
tendente do DNPM(Departamento Nacional de 
Produção Mineral), por sua vez, deu as boas 
vindas aos presentes, enfatizando que a argila, 
matéria-prima fundamental para a atividade 
cerâmica, é sem dúvida, um destaque na mine-
ração brasileira, pela sua excelente qualidade.
Para encerrar os discursos, o presidente da 
ASPACER e do SINCER, Benjamin Ferreira Neto, 
destacou que desde 1999, a ASPACER, sempre 
em parceria e com o apoio do SINCER, sindicato 
patronal, e junto de outras entidades, tem bus-
cado de maneira incessante realizar de forma 
criteriosa, projetos e ações que permitam a 
defesa setorial do nosso segmento. “Apesar 
da crise econômica especialmente vivenciada 
pela sociedade brasileira, é preciso ter clare-
za de propósitos e ações, para que possamos 
mobilizar a todos no sentido de buscarmos 
as soluções que nos levarão a retomada do 
crescimento econômico e do desenvolvimento 
social. A ASPACER e o SINCER, entidades em-
presariais que atuam na defesa da indústria, 
através do FORNECER e do Congresso da In-
dústria de Revestimentos Cerâmicos, mostram 
que estão engajadas na luta pelo crescimento, 
pelo desenvolvimento, proporcionando nesse 
espaço e ao longo dos próximos dias, um ex-
celente ambiente de negócios e qualificação 
profissional”.
Em seguida, o Forn&Cer 2015 foi aberto ofi-
cialmente, com o corte da fita, na entrada do 
pavilhão de exposições.
No primeiro dia de evento, ceramistas e visitan-
tes passaram pelos corredores do Forn&Cer e 
conheceram as novidades dos expositores, em 
máquinas, equipamentos, peças e serviços.
A 8ª edição do Encontro Internacional de For-
E V E N T O
O evento recebeu um visitante ilustre, o Vice-campeão da Sto-
ckCar em 2014, Átila Abreu.
trada pela ComGás. O gás natural que já era 
utilizado para a queima nos processos produti-
vos, também pode ser utilizado para alimentar, 
por meio de energia elétrica, os equipamentos. 
O evento recebeu um visitante ilustre, o Vice-
-campeão da StockCar em 2014, Átila Abreu, 
que disputa também o GT Series, na Europa.
O piloto sorocabano esteve na sede da ASPA-
CER para uma tarde de autógrafos, durante o 
Forn&Cer, no estande da Mobil – D15, patroci-
nadora do piloto. Muitos fãs aproveitaram para 
registrar fotos e ganharam bonés autografa-
dos pelo piloto.
Átila Abreu contou um pouco sobre sua carrei-
ra, que começou aos oito anos de idade e que 
ainda na adolescência, iniciou nas categorias 
de base, junto aos pilotos famosos, como Se-
bastian Vettel e Lewis Hamilton. Falou também 
sobre a conquista do vice-campeonato na 
StockCar em 2014 e sobre a expectativa para 
o campeonato em 2015, em que ocupa a 14ª 
posição.
necedores e Cerâmicas ocupou um espaço de 
cinco mil metros quadrados. 
O município de Santa de Gertrudes recebeu 
durante o evento, empresários de diversas 
áreas de atuação para apresentar ao setor de 
revestimento e pisos cerâmicos o que há de 
mais moderno e sustentável para otimizar os 
processos produtivos. 
Paralelo ao 6º Congresso Industrial Cerâmico, 
a ASPACER e o SINCER promoveram a 8ª edição 
do Forn&Cer, que contou com empresas expo-
sitoras e visitantes do segmento ceramista.
O diretor da empresa chinesa GuanddongEding 
Industrial, Justin Zhou, apresentou inovações 
para os ceramistas, dado o atual cenário de 
crise hídrica em diversas partes todo o mun-
do, em especial em nosso país. “Decidimos vir 
para o Brasil para demonstrar que é possível 
economizar água nos processos de polimento 
e secagem”, destacou Zhou dizendo que uma 
das máquinas utiliza apenas 10% da água que 
normalmente é utilizada nesse processo, que 
ainda inclui a limpeza do produto nessas con-
dições.
Em seu primeiro ano de exposição, o diretor 
comenta que é possível, também, produzir pi-
sos com taxa de apenas 0,01% de água, algo 
totalmente inovador para a impermeabilização 
de tais produtos. “Essa mesma tecnologia clas-
sifica automaticamente os pisos e os separa de 
acordo com a temperatura, além de o operador 
ser responsável apenas por acionar os coman-
dos computadorizados e abastecer o maquiná-
rio”, disse Zhou ressaltando sobre a segurança 
dos trabalhadores.
No que condiz à segurança dos operadores, o 
Engenheiro de Aplicação da empresa Tracbel, 
Davi KovaesLuduvico, disse que uma das novi-
dades para o setor e o Simulador de Operação 
das máquinas para extração de minério. “Com 
o treinamento no simulador, não se coloca a 
segurança do operador em risco, além de pre-
servar o equipamento”, disse o engenheiro.
Em se falando de sustentabilidade, a forma de 
geração de energia elétrica também foi mos-
50 www.tempotecnico.com.br - Edição 1750505050505050
44° ENCONTRO NACIONAL 
DA INDÚSTRIA DE CERÂMICA VERMELHA
Porto Alegre sediará o evento deste ano, que promoverá debates entre empresários, 
pesquisadores, fornecedores, instituições e consumidores
O Encontro Nacional, que acontecerá entre os 
dias 16 e 19 de setembro, no Centro de Eventos 
Fiergs, em Porto Alegre, apresentará uma in-
tensa programação que se divide entre Clínicas 
Tecnológicas, Fóruns Empresariais, Minicursos, 
encontros nacionais do Sebrae, Senai e Sesi, 
Visitas Técnicas e prêmios Jovem Ceramista e 
João-de-Barro.
Acompanhando o desenvolvimento da constru-
ção civil, tem registrado crescimento expres-
sivo nos últimos anos e já é considerado um 
dos maiores eventos do mundo dedicado a este 
segmento industrial. Anual e itinerante, movi-
menta a economia das cidades onde é realiza-
do, promovendo uma aproximação importante 
entre as instâncias políticas locais, estaduais e 
municipais, e o empresariado.
No dia 16 de setembro, a Fábrica de Gaiteiros, 
do músico Renato Borghetti, fará uma apre-
sentação durante a abertura do 44º Encontro 
Nacional da Indústria de Cerâmica Vermelha. O 
projeto, atualmente,acontece nos municípios 
de Guaíba, Barra do Ribeiro, Porto Alegre, Ta-
pes, Butiá, São Gabriel e Bagé, com a partici-
pação de mais de 200 crianças/adolescentes, 
entre 7 e 15 anos. O objetivo é unir a tradição da 
gaita, proporcionando inclusão social, aumen-
tando a autoestima e o espírito de coletividade.
Durante o evento, os ceramistas das outras re-
giões do país também terão a oportunidade de 
assistir a uma apresentação de dança típica do 
Centro de Tradições Gaúchas Aldeia dos Anjos. 
Com 56 anos de existência, o CTG Aldeia dos An-
jos é destaque em festivais e rodeios no estado, 
patrimônio histórico cultural desde 1° de junho 
de 2006, e um importante reforço na identida-
de cultural e divulgação das tradições gaúchas 
através das suas atividades artísticas.
Durante o evento, o Sindicer/RS fará uma cam-
panha de valorização do produto cerâmico gaú-
cho. A iniciativa visa sensibilizar os consumido-
res sobre as diversas vantagens de usar telhas 
e tijolos do Rio Grande do Sul. As ações vão 
envolver a elaboração de um folder institucio-
nal, anúncios em revistas, banners, painéis para 
ser aplicado nos caminhões que transportam os 
produtos e um selo para ser colocado em no-
tas fiscais e demais documentos da empresa. 
Serão distribuídos, no evento, o folder e o selo 
para as empresas associadas ao sindicato.
Três cerâmicas recepcionarão as Visitas 
Técnicas, João Vogel, Pauluzzi e Kaspary. Os 
ingressos para as Visitas Técnicas poderão 
ser comprados durante a feira, no estande da 
agência oficial do 44º Encontro, Fellini Turismo. 
As visitas são uma oportunidade de conhecer 
o parque fabril de importantes indústrias do 
estado anfitrião.
Nas clínicas serão abordados os seguintes te-
mas: “Regulagem de boquilhas: Como adequá-
-las para obter qualidade e menor consumo 
energético”, ministrado por Amando Alves de 
Oliveira; “A qualidade como oportunidade de 
negócio”, ministrado pelos representantes do 
PBQP-H, Caixa Econômica Federal, BNDES e 
Finep e mediador Cesar Gonçalves; “Liderança: 
Desenvolva seu gerente de produção”, minis-
trado por Fernando Fernandes e Victor Costa; 
“Minha cerâmica tem condições de fabricar blo-
co estrutural?”, por Edvaldo Maia, Ralph Perru-
pato/MG (Vice-presidente Anicer, Sindicer/MG, 
Cerâmica Parapuan), Cláudia Volpini/MS (Dire-
tora Anicer, Sindicer/MS e Cerâmica Volpini) e 
Luis Lima/RJ (Diretor Anicer, Sindicer Médio 
Paraíba, Cerâmica Argibem); “Como escolher o 
forno certo para o seu negócio?”, por Antônio 
Pimenta (Participação de Vagner Oliveira); “A 
Força da Segurança”, por Eric Chartiot.
E V E N T O