Abstract Porcelain is a ceramic tile used worldwide, especially for its technical and aesthetic properties. In this increasingly competitive sector, innovative products are continually developed to meet the market’s demands, such as glazed ceramic tiles with a matte surface, low surface gloss, and silky texture. In this research, a matte glaze for porcelain tiles with low surface brightness (9 to 14 UB) and silky texture was obtained. In particular, 16 formulations of ceramic glaze were studied, which were ground and applied to binil on a laboratory scale and then fired in an industrial kiln at 1192 °C for 45 min. The fired specimens were physically, chemically, thermally, and structurally characterized. The formulation that yielded the best results was tested on an industrial scale and technologically characterized. This formulation met the aesthetic (texture and gloss) and technological (resistance to staining, chemical attack, surface abrasion, and cracking) requirements of the Brazilian technical standard.

Resumo Desenvolveu-se uma placa cerâmica porosa utilizando resíduo de vidro e lama de cal e simulou-se a aplicação em fachada ventilada. O resíduo de vidro foi usado como substituto total (100%) do feldspato. A lama de cal foi usada como material porogênico. Foi realizado um planejamento experimental com variações de 20% a 40% de lama de cal e temperatura de queima entre 860 e 1020 °C. As placas obtidas foram submetidas a testes de tensão da ruptura à flexão e porosidade total. Na melhor condição experimental, a placa contendo 40% de lama de cal queimada a 1020 °C apresentou tensão de ruptura à flexão de 7,25 MPa, porosidade total de 37,5% e absorção de água de 21,8%. No ensaio de desempenho quanto ao isolamento térmico das placas, esta amostra apresentou melhor desempenho térmico em relação à amostra comercial avaliada.

Abstract A porous ceramic plate was developed using glass residue and lime mud and simulated application on a ventilated facade. The glass residue replaced 100% feldspar. Lime mud was used as a porogenic material. An experimental design was carried out with variations of 20% to 40% of lime mud and firing temperature between 860 and 1020 °C. The obtained plates were submitted to tests of flexural strength and total porosity. In the best experimental condition, the plate containing 40% of lime mud fired at 1020 °C had a flexural strength of 7.25 MPa, total porosity of 37.5%, and water absorption of 21.8%. In the thermal insulation performance test of the plates, this sample presented a better thermal performance in relation to the commercial sample evaluated.

Resumo O presente trabalho avaliou os efeitos da adição de resíduos de vidro sodo-cálcico e de erva-mate sobre a absorção de água, porosidade e resistência mecânica de um material cerâmico. Os pós homogeneizados foram compactados por prensagem uniaxial e submetidos a queima de 900 e 1100 °C a 2 °C.min-1. Os resultados mostraram que a adição de vidro e erva-mate à argila produziu materiais cerâmicos com retração linear entre 0,3 e 6%, absorção de água entre 5,3 e 34%, porosidade aparente de até 41% e resistência mecânica entre 0,5 e 20 MPa. Os materiais queimados a 1100 °C foram os que obtiveram as melhores combinações de propriedades, podendo ser aplicados na produção de blocos, telhas ou revestimento cerâmico de acordo com as necessidades específicas da aplicação.

Abstract The present work evaluated the effects of the addition of soda-lime glass and yerba mate wastes on the water absorption, porosity and mechanical resistance of a ceramic material. The homogenized powders were compacted by uniaxial pressing and subjected to firing at 900 and 1100 °C at 2 °C.min-1. The results showed that the addition of soda-lime glass and yerba mate to the clay produced ceramic materials with linear shrinkage between 0.3 and 6%, water absorption between 5.3 and 34%, apparent porosity of up to 41% and mechanical strength between 0.5 and 20 MPa. The materials fired at 1100 °C resulted in the best combinations of properties and can be applied in the production of blocks, roof tiles or ceramic tiles according to the specific needs of the application.

Resumo Composições contendo dois diferentes tipos de resíduos, vidro de garrafas transparentes, VGT (50-70%), e lodo de estação de tratamento de efluentes, ETE (30-50%), e formador de poros, CaCO3 (2-10%), foram preparadas para a produção de isolantes térmicos para fins estruturais. As matérias-primas das composições formuladas foram, em uma etapa posterior, misturadas, compactadas uniaxialmente a 40 MPa e, após secagem (110 °C/2 h), queimadas entre 750 e 1000 °C com patamares de 15 a 60 min. As matérias-primas e os materiais obtidos foram caracterizados do ponto de vista de suas propriedades químicas, físicas e microestruturais. Os resultados obtidos mostraram que é possível produzir isolantes térmicos, a partir de composições otimizadas contendo 70% de VGT, 30% de lodo de ETE e 5% de CaCO3, queimados entre 750 e 1000 °C/60 min, os quais apresentaram porosidades entre 3 e 62% com condutividades térmicas entre 1,25 e 0,5 W/m.K e com resistência à compressão entre 8,7 e 5,4 MPa. Os materiais obtidos são fortes candidatos em aplicações estruturais tais como painéis para isolamento térmico, os quais requerem uma combinação adequada de condutividade térmica, porosidade e resistência mecânica.

Abstract In this work compositions containing two different wastes, transparent glass bottles, TGB (50-70%), and sludge from sewage treatment plants, STP (30-50%), and pore forming, CaCO3 (2-10%), were prepared for the production of thermal insulators. The mixed raw materials of the formulated compositions were uniaxially pressed (40 MPa) and the powder compacts were dried (110 °C/2 h) and fired in the temperature range between 750 and 1000 °C with holding times from 15 to 60 min. The raw materials and obtained materials were characterized in terms of their chemical, physical and microstructural properties. The results showed that it is possible to produce thermal insulators from optimized compositions containing 70% TGB, 30% STP and 5% CaCO3 and fired between 750 and 1000 °C for 60 min. The fired materials showed porosities between 3 and 62% with thermal conductivities between 1.25 and 0.5 W/m.K and compressive strength ranging from 8.7 to 5.4 MPa. On the basis of the obtained results it can be said, in general terms, that obtained porous materials are strong candidates for structural applications such as panels for thermal insulation which require an adequate combination of thermal conductivity, porosity and mechanical strength.

A mesorregião centro-norte do Estado de Mato Grosso do Sul oferece um grande potencial de uso por transformação industrial de areias de quartzo. Depósitos sedimentares coluvionares e fluviais de quartzo foram caracterizados a partir de 100 amostras analisadas do ponto de vista de suas propriedades químicas, físicas e mineralógicas.Os resultados revelaram teores relativamente elevados de sílica (SiO2) e reduzidos de óxido de ferro (Fe2O3). Assim, 70% das amostras apresentaram mais que 90% de SiO2 e 63% menos que 1% de Fe2O3. As análises de tamanho de partículas indicaram tamanho médio entre 150 e 500 µm para 90% das amostras. Desta forma, a viabilidade de utilização das areias de quartzo caracterizadas é discutida para a produção industrial de vidros.

The north-central region of the State of Mato Grosso do Sul, Brazil, offers great potential for the efficient and sustainable use of quartz sand, taking into account their occurrence in colluvial and fluvial sedimentary deposits and also its versatility in terms of abundance and mineral properties. Thus, 100 drilling points were defined and the samples characterized in terms of their chemical, physical and mineralogical properties. The main results showed that the characterized sands have relatively high contents of silica (SiO2) and low iron oxide (Fe2O3), that is, 70% of samples containing more than 90% SiO2 and 63% of samples containing less than 1% Fe2O3. Particle size analysis revealed an average particle size between 150 and 500 µm for 90% of samples. Thus, the feasibility of using quartz sand for the production of glass is presented and discussed.

Suspensões cerâmicas em meio aquoso foram preparadas a partir de precursor vitrocerâmico (pó vítreo) do sistema LZSA (LiO2-ZrO2-SiO2-AlO2). As condições de processamento foram estabelecidas através das características do precursor vitrocerâmico e do estudo reológico das suspensões formuladas. A partir da caracterização granulométrica do pó vítreo, variou-se a concentração de sólidos entre 30-40% (em volume), de dispersante poliacrilato de amônia entre 1,0-3,0% (PAA) e de ligante polialcoolvinílico (PVA) entre 0,1-0,5% (com base na massa de sólidos da suspensão). Considerando-se a influência da concentração dos adjuvantes reológicos, assim como as características desejadas para os corpos cerâmicos a verde (elevada densidade), as suspensões foram processadas por colagem de barbotina. Os resultados revelaram que suspensões processadas com 40% de sólidos, 2% de PAA e 0,3% de PVA, proporcionaram as melhores condições para colagem de barbotina do sistema LZSA.

Aqueous ceramic suspensions were prepared from a parent glass powder belonging to the LZSA (LiO2-ZrO2-SiO2-AlO2) glass-ceramic system. The processing conditions were established by the physical and chemical characteristics of the parent glass powder and by the rheological study of the formulated suspensions. Knowing the characteristics of the glass powder, such as the particle size, the solid content was varied on the suspensions. The solid content was varied from 30 to 40 vol.% and the additives added were ammonium polyacrylate as dispersant (PAA) and polyvinyl alcohol (PVA) as binder from 1.0 to 3.0% and 0.1-0.5% (based on solid weight in the suspension), respectively. Considering the influence of the additives on the rheological behavior as well as the desired characteristics for ceramic green bodies (high density) the suspensions were processed by slip casting. The results showed that suspensions processed with 40% solids, 2% PAA, 0.3% PVA, provided the best conditions for slip casting of LZSA glass powders.