Abstract This study analyzed how the compositional variability of dimension stone residues influences the characteristics of rustic porous ceramic tiles. The specimens were prepared by adding 20 wt% of dimension stone residue to the clay and sintered at 1000 °C for 1 h. The testing assays performed were physical properties and structural analysis through scanning electron microscopy. The results indicate that water absorption was lower (~9% to 14%) in samples containing silicate residues compared to carbonate residues (~16%). Apparent porosity of ~21% to 25% and shrinkage of 0.5% to 1.6% were measured in silicate samples while higher apparent porosity of ~30% and expansion of -0.04% were found in carbonate samples. Flexural strength and modulus of rupture were similar, ~16 MPa and ~330 N, respectively, for both sample sets. The samples containing silicate residues whose SiO2 content was between 48% and 58% and the sum of alkaline and alkaline earth oxides was less than 18% were suitable for manufacturing rustic porous ceramic tile, while residues with high SiO2 or carbonate contents impaired the properties of the ceramic bodies. Therefore, it is recommended that the dimension stone residues intended for use in ceramic tiles be previously separated according to chemical and mineralogical characteristics.

O aumento expressivo na produção e consumo de rochas ornamentais tem causado impactos ambientais indesejáveis. No processo de serragem dos blocos são gerados resíduos na forma de lama, que quando seca torna-se um resíduo sólido não biodegradável. Estes resíduos apresentam alguns constituintes em sua composição similares aos normalmente apresentados na massa argilosa utilizada na fabricação de produtos de cerâmica vermelha. O presente trabalho pretende avaliar as propriedades tecnológicas da cerâmica vermelha incorporada com resíduo de rochas ornamentais proveniente do tear de fio diamantado. Foram preparadas cinco composições argilosas contendo 0, 20, 40, 60 e 80% de resíduo de rocha ornamental. Os corpos de prova foram conformados por prensagem uniaxial com dimensões aproximadamente de 110 x 25 x 10 mm³. Foram investigadas as seguintes condições de sinterização: 900 ºC/1 h e 2 h, 1000 ºC/1 h e 2 h e 1100 ºC/1 h e 2 h. As amostras de cerâmica vermelha sinterizadas foram submetidas a ensaios de absorção de água, densidade aparente e tensão de ruptura à flexão. A estatística de Weibull foi usada para analisar a reprodutibilidade e confiabilidade do ensaio de resistência mecânica. Os resultados mostraram que a condição de sinterização mais favorável foi de 1100 ºC/1 h e a fração de 60% (m/m) de resíduo de rocha ornamental na argila pura é a maior sem prejudicar a qualidade técnica do produto final. Ainda, a destinação do resíduo de rocha ornamental para fabricação de cerâmica vermelha minimiza o impacto ambiental que o mesmo provoca no meio ambiente.

The increase in the production and use of dimension stones promotes undesirable environmental impacts. In the sawing process of blocks, the slurry is generated and becomes a non biodegradable solid waste after drying. These wastes have some composition similar to that of some components present in the clay mass used in the manufacture of red ceramic. This study aims to evaluate the technological properties of red ceramic incorporated with dimension stone waste from the diamond wire loom. The compositions were prepared with 0, 20, 40, 60 and 80 wt.% dimension stone waste in the clay. The samples were uniaxially pressed with dimensions approximately 110 x 25 x 10 mm³. The following sintering conditions were investigated: 900 ºC, 1000 ºC and 1100 ºC, all for 1 and 2 h. The sintered samples were characterized by water absorption, density and flexural strength. The Weibull statistics was used to analyze the reproducibility and reliability of the mechanical strength testing. The results showed that the most favorable condition for sintering was 1100 ºC/1 h and that the use of up to 60 wt.% dimension stone waste in pure clay is viable for production of red ceramics. Moreover, the allocation of the dimension stone waste for the manufacture of red ceramics minimizes the environmental impact on the environment.

Cerâmicas arqueológicas possuem uma infinidade de dados sobre a dinâmica social e cultural dos indígenas do sítio Caninhas, SP. A superfície de fratura apresenta gradiente de cor, do ocre ao cinza escuro, quando da superfície para o centro da peça. Este aspecto é decorrente dos gradientes de temperatura gerados durante a queima da peça cerâmica, de forma que na superfície a combustão dos compostos orgânicos é completa (coloração mais clara) e na parte interna é incompleta (coloração mais escura). Foram realizadas análises composicionais por difração de raios X e mapeamento por EDS, sendo identificadas as fases ilita, quartzo e lutecita (região ocre) e ilita, quartzo, alumina-hidratada e lutecita (região cinza escura). Os resultados de EDS confirmaram a presença dos elementos químicos das fases identificadas por difração de raios X. As análises microestruturais por microscopia óptica e eletrônica por varredura sugerem a presença de raízes e restos de cerâmicas sinterizadas nas peças indígenas. Os resultados de dureza Vickers mostraram o quanto frágeis e heterogêneas são as cerâmicas arqueológicas, alcançando aproximadamente 203 HV (grãos de sílica) e 16 HV (matriz cerâmica).

Archaeological ceramics contain many data about social and cultural indigenous site Caninhas, SP, Brazil. The ceramics present a gradient of color (ochre to dark gray), when from the surface to the center of the piece. This behavior is associated with thermal gradients in ceramic pieces during the sintering process, resulting in a complete combustion of organic compounds at the piece surface (clear color) and incomplete burning inside the piece (dark color). Phase composition was analyzed by X-ray diffraction (XRD) and mapping by EDS, identifing the illite, quartz and lutecite phases (ochre region) and illite, quartz, hydrated alumina and lutecite phases (dark gray region). The results of EDS confirmed the chemical elements identified by X-ray diffraction. Optical microscopy and scanning electron microscopy analyses suggested the presence of roots and scrap of sintered pieces in indigenous ceramics. The Vickers hardness values showed the fragility and heterogeneity of archaeological ceramics, reaching approximately 203 HV in the grains of silica and 16 HV in the ceramic matrix.