Resumo A expansão por umidade (EPU) é caracterizada por um aumento das dimensões físicas do corpo cerâmico quando em contato com a água na forma líquida ou de vapor. O fenômeno de EPU pode contribuir para o surgimento de patologias graves em revestimentos cerâmicos como trincas, deslocamentos ou danos mais severos. Este trabalho objetivou estudar o problema da EPU em massas cerâmicas aditivadas com resíduos de quartzito para uso em revestimentos utilizando a técnica de dilatometria e a resistência mecânica à flexão em três pontos. As matérias-primas foram beneficiadas e caracterizadas através de ensaios de análise granulométrica por difração a laser, plasticidade, análise química, análise termodiferencial, termogravimétrica e difração de raios X. Os resultados evidenciaram que a adição de resíduos de quartzito de maneira geral elevou os valores de EPU para corpos queimados em temperaturas inferiores a 1100 °C. Para corpos queimados a 1200 °C os resultados indicaram elevado comportamento mecânico e diminuição da EPU, sendo os melhores resultados para as massas aditivadas com 15% de quartzito.

Abstract The moisture expansion (ME) is characterized as an increase in physical dimensions of ceramic body when in contact with water (liquid or vapor). The ME phenomenon may contribute to the appearance of serious pathology in ceramic tiles such as cracks, detachment or more severe damages. This work aimed to study the problem of ME in ceramic masses added with quartzite waste for use in tiles using the dilatometry and three-point flexural strength methods. The raw materials were processed and characterized by laser diffraction particle size analysis, plasticity, chemical analysis, thermogravimetric and differential thermal analysis, and X-ray diffraction. The results showed that the addition of quartzite waste generally elevated ME values for bodies fired at temperatures below 1100 °C. For bodies fired at 1200 °C the results indicated high mechanical performance and ME decrease, and the best results for additive formulations was 15% of quartzite.

O fenômeno da expansão por umidade (EPU) resulta da ação da água e seus vapores causando a expansão dos materiais cerâmicos, podendo provocar danos no material e prejudicar sua vida útil. Na literatura existe muita ênfase nos problemas gerados pela EPU e nas tensões resultantes dessa expansão, porém até o presente não há dados relativos ao comportamento mecânico dos materiais cerâmicos após ação da EPU. Trabalhos recentemente desenvolvidos na UFCG tratam especificamente desse problema em blocos cerâmicos de vedação. Inicialmente verificou-se que, no caso de massas cerâmicas para uso em cerâmica vermelha queimadas em diversas temperaturas na faixa de 700 a 1100 ºC, e com a EPU induzida por imersão, fervura e autoclavagem, a EPU tem correlação com o comportamento mecânico dos corpos queimados, observando-se redução no módulo de ruptura à flexão à medida que a EPU aumenta. Trabalhos desenvolvidos com massas para uso em cerâmica vermelha aditivadas com carbonato de cálcio e carbonato de magnésio e queimadas entre 850 e 1000 ºC, evidenciaram o efeito benéfico do carbonato de cálcio na redução da EPU e aumento da resistência à flexão, sendo observada correlação entre EPU e módulo de ruptura à flexão, mas, no entanto, não foi observada correlação entre a EPU e o módulo quando da utilização do carbonato de magnésio. Pesquisas efetuadas com massas para cerâmica vermelha aditivadas com quartzo fino, visando o desenvolvimento de fases vítreas, não mostraram correlações bem definidas entre EPU e módulo de ruptura, sendo observado que adições de 10 e 20% de quartzo melhoram a resistência mecânica dos corpos cerâmicos após autoclavagem e que a adição de 30% de quartzo reduz seu módulo de ruptura.

Moisture expansion (ME) phenomenon results from the action of water and water vapors causing the expansion of ceramic materials, which may damage the material damage and jeopardize its useful life. In literature there is much emphasis on problems generated by the ME and the tensions resulting from this expansion, but until now there is a lack of data on mechanical behavior of ceramics after ME. Recent works in UFCG specifically deal with this problem in ceramic bricks. Initially it was found that in the case of ceramic bodies for use in red ceramic burned at different temperatures, ranging from 700 to 1100 ºC with ME induced by soaking, boiling and autoclaving, the ME correlated with the mechanical behavior of burned bodies, and a reduction in modulus of rupture with the rising of ME was observed. Researches undertaken with compositions developed using clay and calcium carbonate and magnesium carbonate as adds for red ceramic, burned from 850 to 1000 °C, showed the beneficial effect of calcium carbonate in reducing moisture expansion and rise modulus of rupture. Correlations between ME and modulus of rupture, was observed when calcium carbonate was used as additive. However, this associations was noted when magnesium carbonate was used as additive. Works carried out using fine quartz as additive of red ceramic compositions and aiming glassy phases development not observed well defined correlations between ME and modulus of rupture. The addition of 10 and 20% of fine quartz improve the mechanical strength of ceramic bodies after autoclaving and that the addition of 30% of quartz decreases its mechanical strength.