Massa vermelha e massa branca com esmalte de alta resistência



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Anais do 43º Congresso Brasileiro de Cerâmica 1230

2 a 5 de junho de 1999 - Florianópolis – S.C.


MASSA VERMELHA E MASSA BRANCA COM ESMALTE DE ALTA RESISTÊNCIA


S. Cosin


J. C. Gonçalves

M. M. T. Moreno

J. V. Valarelli
Av. Nami Azem 3401, CEP 13219-613, Jundiaí, SP

Email: mmoreno@dpm.igce.unesp.br


DPM-IGCE-UNESP-Rio Claro

RESUMO

O desenvolvimento de esmaltes de alta resistência tem contribuído para o fortalecimento do uso de pisos e revestimentos cerâmicos na construção civil, principalmente quando competem com o uso de mármores e granito.

Com o objetivo de avaliar os efeitos da temperatura e das composições de vidrados, na resistência à abrasão superficial foram efetuados ensaios em placas cerâmicas com massa vermelha e massa branca queimadas em temperaturas de 1050C - 1150C variando-se a composição de fritas obtidas comercialmente com caulim, quartzo, argila refratária e alumina. As massas utilizadas foram coletadas na linha de produção e queimadas nas mesmas condições. As composições do vidrado correspondem a texturas mates e brilhantes. Os testes de controle permitiram classificar a maioria das peças como PEI V.
INTRODUÇÃO
Atualmente, as indústrias cerâmicas estão preocupadas com a qualidade de seus produtos e

Com a concorrência no mercado, tanto interno quanto externo.

Visando estudar o comportamento dos esmaltes de alta resistência, foram efetuados testes de avaliação de esmaltes(1) comerciais, com texturas mates e brilhantes, buscando obter maior resistência a abrasão após a queima. Os testes foram realizados nas linhas de produção de três fábricas utilizando massas vermelhas processadas pelo método via seca e via úmida, e uma massa branca (via úmida).

Os ensaios foram avaliados utilizando-se apenas placas cerâmicas para uso em pisos. Os resultados mostraram que há possibilidade de melhorar a resistência à abrasão, desgaste e perda de massa nas placas cerâmicas sem aumento no custo dos esmaltes.


MATERIAIS E MÉTODOS
Materiais


  • Placas cerâmicas preparadas com massa branca pelo processo de via úmida

  • Placas cerâmicas preparadas com massa vermelha pelo processo via seca e via úmida

  • Três esmaltes compostos e seis fritas (três mates e três brilhantes)

  • Dopantes: argilas refratárias, caulim, quartzo e alumina

  • Abrasímetro Gabrielli Model W3.

Métodos
Os esmaltes foram compostos com fritas mates ( composição 4, 5 e 6) e brilhantes (composições 1, 2 e 3) e matérias primas cruas, conforme tabela II.

Os vários esmaltes preparados (conforme tabela II), foram moídos via úmida e aplicados na superfície das placas cerâmicas (já com engobe) As placas cerâmicas obtidas pelo processo via úmida foram submetidas ao processo de queima a 1050 o C 50 minutos Já as placas obtidas pelo processo via seca foram queimadas a 1050 0 C 50 minutos Após a queima foi realizado ensaio de resistência à abrasão superficial conforme a norma ABNT(3), de acordo com o Porcelain Enamel Institute (USA), nos estágios de 2100, 6000 e 12000 giros (tabela I).

Tabela I: Estágio de Abrasão (Método de P.E.I.)


CICLOS


GRUPO

100

0

150

1

600

2

750, 1500

3

2100, 6000, 12000

4

> 12000

5

O ensaio consiste em provocar um desgaste superficial após um número de giros definidos pela Norma, delimitados como mostrado na tabela 1: Os esmaltes aqui preparados foram classificados nos grupos 4 e 5 o que significa respectivamente que as placas não foram danificadas com 12000 giros. As placas puderam ser classificadas PEI V após os ensaios com 12000 giros, não apresentando desgaste, e quando submetidas ao ensaio de manchas com óleo e óxido de ferro, a solução foi facilmente removível no grupo 5 e não no 4.


RESULTADOS:
A classificação das composições preparadas, conforme grupo PEI, é mostrada na tabela II.

Tabela II – Composição de esmaltes
Composição/

Aditivo

Caolim

%


Quartz

%


Arg.R.

%.


Alumina

%


Esmalte

%


PEI-vs

1050


PEI-vu

1050


PEI-vu

1150


Frita 1

10













I

V

V







10










#

#

IV










10







II

III

IV













10




IV

IV

V

Frita 2

10













III

IV

IV







10










#

#

IV










10







#

#

IV













10




IV

IV

V

Frita 3

10













IV

IV

V







10










#

#

IV










10







III

III

IV













10




IV

IV

V

Frita 4

10













III

IV

V







10










IV

V

V










10







IV

V

V













10




IV

V

V

Frita 5

10













V

V

V







10










IV

V

V










10







V

V

V













10




V

V

V

Frita 6

10













V

V

V







10










IV

V

V










10







V

V

V













10




V

V

V

Esmalte 1













100

#

#

V

Esmalte 2













100

#

#

V

Esmalte 3













100

#

#

V

Observação. # = incompatibilidade entre base-esmalte/esmalte-temperatura


CONCLUSÕES:

As composições (4, 5 e 6) aplicadas nas placas obtidas através de processo via úmida a 1150oC, foram classificadas como P.E.I. V (tabela 2). Entre os produtos queimados a 1050 oC os que apresentaram melhores resultados foram as placas cerâmicas esmaltadas obtidas por via úmida (massa vermelha) provavelmente devido a um melhor acordo entre massa e vidrado
A viabilidade econômica no uso destes materiais dependerá basicamente da disponibilidade e transporte das matérias primas utilizadas, pois como foi mostrado, é possível produzir pavimentos cerâmicos com qualidade P.E.I. V . com os esmaltes testados ou equivalentes, dado que os custos são os mesmos ou até menores. que as composições preparadas na hora da aplicação com os materiais disponíveis no mercado.

Os melhores resultados (P.E.I. V) foram obtidos com fritas mates (fritas 4, 5 e 6 da tabela II), entretanto, com as fritas brilhantes houve ensaios que não apresentaram condições de avaliação (#), estas correspondem a composições com quartzo e argilas refratárias, indicando que são necessárias temperaturas mais altas.


Comparando o acordo dos esmaltes com as placas obtidas pelo processo úmido e seco, não apresentaram nenhuma diferença, o mesmo acontecendo em relação à cor da massa (branca e vermelha). Observou-se entretanto que com a temperatura de queima de 10500 C, com ciclo de 35 minutos, as placas dos processos via seca e úmido, vermelhas e brancas, apresentaram maior desgaste, podendo ser classificadas PEI IV, enquanto as mesmas queimadas à 10500 C num ciclo de 50 minutos apresentaram PEI V.
REFERÊNCIAS:
  1. Reed, S. J. - Principles of Ceramics Processing, Wiley-Interscience, N. Y. , 658 p., 1995


(2) Amorós, J. L.; Beltrán, V.; Blasco, A .et al ., Defectos de fabricación de pavimentos y revestimientos cerámicos. Valencia, IMPIVA, 169 p, 1991.

(3) ABNT-Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, 1997



RED AND WHITE MIXTURE WITH HIGH RESISTANCE ENAMELS
ABSTRACT
The high resistance enamels came to increase the use of floor and wall tiles in civil construction. In Brazil, there are attempts to substitute marbles and granites for tiles. Aiming to evaluate effect of the temperature and of the caracteristics of the raw materials on the enamels, assays were carried out with floor tiles, using red and white mixtures, at normal fire temperatures (at 1050 and 1150oC) varyng the composition of enamels, as regard as the percentages of kaolin, quartz, refractary clays and alumina. The mixtures used were colected in the production line, and fired in the same conditions. All the tests were made with a single fire and the materials of enamels correspond to mats and shiny textures, whit and without decoration. The control tests allowed to classify the assayed samples as P.E.I. V.

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