Estudo do efeito da substituição de feldspato por basalto em composição porcelânica

Abstract

O Brasil possui destaque no mercado mundial no setor de revestimento cerâmico, que demanda alta quantidade de matérias-primas, em especial o feldspato, matéria-prima escassa, nobre e de alto custo, que em composições porcelânicas, por exemplo, podem estar presentes na proporção de 35 a 55%. A procura por materiais alternativos na área cerâmica tem se intensificado. Em estudos preliminares percebeu-se a possibilidade de utilização de basalto na substituição parcial ou total de feldspatos em massas porcelânicas. Desta forma, o objetivo deste trabalho é estudar os efeitos causados pela substituição de feldspato por basalto em composições cerâmicas na porosidade, resistência à flexão e deformação piroplástica. O desenvolvimento do estudo foi divido em três etapas, sendo a primeira a caracterização do basalto. Na segunda etapa foi avaliado, além da composição de referência sem substituição, outras 3 formulações cerâmicas com três teores de substituição (50, 75 e 100%) de feldspato por basalto. Foi efetuado um planejamento experimental fatorial completo 2² com um ponto central em duplicata. As temperaturas para queima dos corpos foram de 1200, 1220 e 1240 ºC, definidas por dilatométria óptica. Já na etapa 3, o efeito da substituição de feldspato por basalto na deformação plástica de corpos cerâmicos foi analisado por meio de fleximetria óptica. Destaca-se do FRX do basalto a presença de materiais fundentes como ferro (9,35%), sódio (3,14%) e potássio (0,7%). Em relação a porosidade, existe a tendência de aumento com o aumento de temperatura e com a substituição de feldspato por basalto. A resistência à flexão é fortemente influenciada pela temperatura, apesar de o nível de substituição também interferir no resultado, existe uma tendência de aumento da resistência com o aumento da temperatura de queima. Em relação à fleximetria, é possível observar que a amostra C2 com 75% de substituição e C3 com 100% deformaram menos a altas temperaturas do que as demais composições, além de ter retardado o início da deformação. Este efeito se dá provavelmente por causa da menor quantidade de fase vítrea residual no resfriamento. Confirmou-se, assim, a viabilidade técnica da incorporação de basalto em massas porcelânicas apesar da tendência de aumento de porosidade, foi observado o aumento da resistência à flexão e a diminuição de absorção de água classificando as diferentes formulações em grês, semi-grês e semi-poroso segundo norma NBR 13818:1997. As massas com alta substituição de basalto possuem comportamento mais estável do que a formulação de referência.