ESTUDO DA VIABILIDADE TÉCNICA DA SUBSTITUIÇÃO DE JAZIDA DE ARGILITO NO PROCESSO CERÂMICO VIA SECA REFORMULAÇÃO DA MASSA CERÂMICA

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UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA 
LUANA DE BONA GOULART 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTUDO DA VIABILIDADE TÉCNICA DA SUBSTITUIÇÃO DE JAZIDA DE 
ARGILITO NO PROCESSO CERÂMICO VIA SECA: REFORMULAÇÃO DA 
MASSA CERÂMICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tubarão 
2014
 
 
 
LUANA DE BONA GOULART 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTUDO DA VIABILIDADE TÉCNICA DA SUBSTITUIÇÃO DE JAZIDA DE 
ARGILITO NO PROCESSO CERÂMICO VIA SECA: REFORMULAÇÃO DA 
MASSA CERÂMICA 
 
 
 
Relatório de estágio apresentado ao curso de 
Graduação em Engenharia Química da 
Universidade do Sul de Santa Catarina, como 
requisito parcial para a obtenção do título de 
bacharel em Engenharia Química. 
 
 
Orientadora: Msc.: Jucilene Feltrin 
 
 
Tubarão 
2014 
 
 
 
LUANA DE BONA GOULART 
 
 
 
 
 
 
 
ESTUDO DA VIABILIDADE TÉCNICA DA SUBSTITUIÇÃO DE JAZIDA DE 
ARGILITO NO PROCESSO CERÂMICO VIA SECA: REFORMULAÇÃO DA 
MASSA CERÂMICA 
 
 
 
Este Trabalho de Conclusão de Curso foi julgado 
adequado à obtenção do título de Bacharel em 
Engenharia Química e aprovado em sua forma final 
pelo Curso de Engenharia Química, da Universidade 
do Sul de Santa Catarina. 
 
 
Tubarão, 19 de Novembro de 2014 
 
 
Professora e Orientadora Jucilene Feltrin, Msc 
Universidade do Sul de Santa Catarina 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico este trabalho a minha mãe Janete 
Ferreira de Bona e a meu pai João Manoel 
Goulart, que apesar de muitas dificuldades 
sempre me incentivaram a estudar e continuar 
sempre em frente. 
 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
A Deus, pelo dom da vida. 
Aos meus pais, João e Janete que abdicaram de muitas coisas para que eu pudesse 
concluir este curso. 
Ao meu irmão Rafael pelo apoio mesmo de longe. 
Ao meu namorado Luan Furlanetto, pela paciência e pela compreensão nas horas 
de ausência, assim como pelo apoio nas horas difíceis. 
Aos meus amigos de faculdade, em especial a Nathalia Vechi e João Marcos 
Monteiro, muito obrigada pelo companheirismo, que nossa amizade possa perdurar por 
bastante tempo. 
A empresa Cejatel, em nome do gerente de produção Claúdio de Bittencourt e do 
diretor geral Mateus Ricardo, obrigada pela oportunidade da realização deste estágio. 
Ao meu supervisor de estágio Thiago Lima, obrigada por toda ajuda e ideias. 
Agradeço também aos meus colegas de trabalho, Giovani, Cléber, Rodrigo e todos os demais. 
Ao professor Arlindo Della Justina, pela ajuda e conhecimentos repassados. 
A minha orientadora Jucilene Feltrin, que mesmo de longe conseguiu me ajudar e 
me orientar em muita coisa, obrigada pelo conhecimento repassado. 
Ao curso de Engenharia Química e a UNISUL, pela possibilidade de realização 
do curso. 
E a todos os demais que direta e indiretamente contribuíram para a conclusão 
deste trabalho. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“(...) Take these broken wings 
And learn to fly (...)” 
(Sir Paul McCartney, 1968) 
 
 
 
RESUMO 
 
A indústria cerâmica de revestimentos se divide em dois tipos de processos, a via seca e a via 
úmida. Na via seca também pode-se produzir telhas semi-gres, em fornos contínuos. Neste 
tipo de processo, a massa cerâmica é seca, moída, granulada e prensada, sendo mais viável 
economicamente que o processo via úmida. A formulação mássica é de grande importância 
para o setor e necessita ser bem formulada, definindo as propriedades técnicas necessárias ao 
produto final. O presente trabalho tem por objetivo analisar e caracterizar jazidas cerâmicas 
para a substituição de uma mineração que está se esgotando, e ainda formular uma massa com 
características mais fundentes. Foram realizados ensaios de caracterização física e química, e 
selecionadas duas jazidas de argilitos para utilização nos testes de formulação mássica. 
Realizou-se sete testes, onde o teste número três apresentou características bem semelhantes 
ao padrão formulado em laboratório e ao padrão industrial. O teste número quatro apresentou 
maior índice de retração podendo ser utilizado para a redução dos custos de gás de queima, 
porém deve-se observar como ficará a absorção das peças com a redução de temperatura, pois 
se a mesma aumentar demasiadamente pode-se diminuir muito a resistência das peças. E por 
fim enumerou-se sugestões para continuação deste trabalho: a realização dos testes em escala 
industrial, para que se possam confirmar os resultados obtidos. 
Palavras-chave: Cerâmica. Formulação mássica. Jazidas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ABSTRACT 
 
The industry of ceramic coating divides itself in two kinds of process, the dry method and the 
humid method. In the dry method it's also possible to produce semi-gres tile, in continuous 
furnace. In this method, the ceramic body is dried, crushed, granulated, pressed, being more 
viable economically than the humid method. The formulation of the ceramic body has a great 
importance to the sector so it needs to be well made, having the characteristic to obtain a 
better final product. The objective of this work is analyze and characterize ceramic deposits to 
the substitution of a deposit, used for the dry method, that is almost depleted. And also 
formulate a ceramic body with a better melting characteristic. Trials were performed on the 
physical and chemical characterization, and two mudstone deposits were chosen for tests. 
Seven tests were performed, the sample number three presented similar characteristic to both 
laboratory and industrial standards. The sample number four presented a higher level of 
refraction and could be utilized for reduction of gases in the burning process, however it must 
be observed the absorption of the ceramic pieces while the temperature goes down, with 
higher absorption the resistance could drop substantially. For the continuation of this work 
was suggested to take the tests to a industrial scale, with being possible to verify the results of 
this work. 
Key-Words: Ceramic. Mass formulation. Ceramic deposit. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
Figura 2.1 – Fases do processo produtivo de revestimentos cerâmicos. .................................. 17 
Figura 2.2 – Secador rotativo ................................................................................................... 18 
Figura 2.3 – Moinho de martelos.............................................................................................. 19 
Figura 2.4 - Peneira vibratória .................................................................................................. 19 
Figura 2.5 - Moinho Pendular................................................................................................... 20 
Figura 2.6 – Silos granuladores. ............................................................................................... 20 
Figura 2.7 – Prensa hidráulica .................................................................................................. 22 
Figura 2.8 – Secador de rolos ................................................................................................... 23 
Figura 2.9 – Campana de esmalte ............................................................................................. 24 
Figura 2.10 – Forno de rolos .................................................................................................... 25 
Figura 2.11 – Curva de queima do forno Jumper da empresa Cejatel...................................... 25 
Figura 2.12 – Estrutura cristalina da caulinita .......................................................................... 28 
Figura 2.13 – Efeito da adição de quartzo em argilas .............................................................. 30 
Figura 3.1- Fluxograma das etapas dos procedimentos de análise ........................................... 33 
Figura 3.2 – JazidaMeleiro 3 ................................................................................................... 34 
Figura 3.3 – Jazida Meleiro 2 ................................................................................................... 34 
Figura 3.4 – Jazida Turvo ......................................................................................................... 34 
Figura 3.5 – Jazida Poço Oito ................................................................................................... 35 
Figura 3.6 – Jazida Rio Jundiá.................................................................................................. 35 
Figura 3.7 – Jazida Linha Rovaris ............................................................................................ 36 
Figura 3.8 – Jazida Boa Vista ................................................................................................... 36 
Figura 3.9 – Jazida Timbé do Sul ............................................................................................. 37 
Figura 3.10 – Processo de quarteamento de amostras .............................................................. 38 
Figura 3.11 – Medidor de densidade aparente .......................................................................... 43 
Figura 3.12 – Granutest Vibrotech ........................................................................................... 44 
Figura 4.1 – Coloração de queima das amostras analisadas. .................................................... 49 
Figura 4.3 – Retração linear dos testes de massa e seu desvio padrão ..................................... 61 
Figura 4.4 – Relação da perda ao fogo e o desvio padrão ........................................................ 61 
 
 
 
Figura 4.5 – Relação da absorção d’água e o desvio padrão .................................................... 62 
Figura 4.6 – Relação da absorção d’água e a carga de ruptura. ............................................... 64 
Figura 4.7 – Relação da absorção d’água e a resistência mecânica à flexão. ........................... 65 
Figura 4.8 – Comparação de coloração teste 3 e STD’s. .......................................................... 67 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 2.1 – Granulometria padrão das massas úmidas para o revestimento cerâmico e para 
a telha semi-gres da empresa Cejatel. ................................................................................... 21 
Tabela 2.2 – Classificação por grupo de absorção de revestimentos prensados. .................. 26 
Tabela 3.1 – Formulação atual da empresa Cejatel .............................................................. 46 
Tabela 3.2 – Formulações propostas para teste. ................................................................... 46 
Tabela 4.1 – Análises químicas das jazidas .......................................................................... 47 
Tabela 4.2 – Resultado da análise química das jazidas ........................................................ 48 
Tabela 4.3 – Análise mineralógica das jazidas atuais. .......................................................... 50 
Tabela 4.4 – Análise mineralógica das amostras. ................................................................. 50 
Tabela 4.5 – Propriedades físicas das jazidas utilizadas atualmente na empresa Cejatel ..... 52 
Tabela 4.6 – Resultados da análise de retração linear. ......................................................... 53 
Tabela 4.7 – Resultados da análise de perda ao fogo. .......................................................... 54 
Tabela 4.8 – Resultados da análise de absorção d’água. ...................................................... 55 
Tabela 4.9 – Resultados da DAP das jazidas. ....................................................................... 56 
Tabela 4.10 – Histórico das características da massa usada na empresa Cejatel. ................. 57 
Tabela 4.11 – Análise granulométrica das massas utilizadas como padrão. ........................ 58 
Tabela 4.12 – Densidade aparente dos testes de massa ........................................................ 59 
Tabela 4.13 – Resultado das análises físicas dos testes de massa ........................................ 60 
Tabela 4.14 – Carga de ruptura e resistência mecânica a flexão dos testes de massa. ......... 63 
Tabela 4.15 – Porcentagem de componentes principais nas jazidas e na formulação 
sugerida. ................................................................................................................................ 68 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 13 
1.2 OBJETIVOS .................................................................................................................. 14 
1.2.1 Objetivo Geral ................................................................................................................. 14 
1.2.2 Objetivos Específicos ...................................................................................................... 14 
1.2.3 Justificativa ...................................................................................................................... 15 
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .......................................................................................... 16 
2.1. PANORAMA CERÂMICO ATUAL ................................................................................ 16 
2.2 PROCESSO VIA SECA ..................................................................................................... 17 
2.3.1 Matérias primas que compõem a massa cerâmica ..................................................... 27 
2.3.1.1 Argilas .......................................................................................................................... 27 
2.3.1.2 Sílica ............................................................................................................................. 29 
2.3.1.3 Feldspato ....................................................................................................................... 30 
2.3.1.4 Argilitos ........................................................................................................................ 31 
3. MATERIAIS E MÉTODOS .............................................................................................. 33 
3. 1 LEVANTAMENTO DOS DADOS DA EMPRESA ........................................................ 33 
3.2 PREPARAÇÃO DAS AMOSTRAS .................................................................................. 37 
3.2.1 Quarteamento ................................................................................................................ 37 
3.2.2 Secagem e moagem das amostras ................................................................................. 38 
3.2.3 Umidificação e prensagem ............................................................................................ 39 
3.2.4 Secagem e queima .......................................................................................................... 39 
3.3 CARACTERIZAÇÃO DAS JAZIDAS E FORMULAÇÕES ........................................... 39 
3.3.1 Análise química via fluorescência de raios X – FRX .................................................. 40 
3.3.2 Análise mineralógica via difratometria de raio X – DRX .......................................... 40 
3.3.3 Retração linear de queima ............................................................................................ 41 
3.3.4 Absorção de água ........................................................................................................... 42 
3.3.5 Perda ao fogo ..................................................................................................................42 
 
 
 
3.3.6 Densidade aparente (DAP) ........................................................................................... 43 
3.3.7 Análise granulométrica ................................................................................................. 44 
3.3.8 Carga de ruptura e resistência mecânica a flexão (RMF) ......................................... 45 
3.3.9 Testes em escala industrial .............................................................................................. 45 
3.4 FORMULAÇÃO DA MASSA ........................................................................................... 46 
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ...................................................................................... 47 
4.1 ANÁLISES DAS JAZIDAS ............................................................................................... 47 
4.1.1 Análise química .............................................................................................................. 47 
4.1.2 Análise mineralógica ..................................................................................................... 49 
4.1.3 Análises físicas das jazidas ............................................................................................ 52 
3.1.3.1 Resultado da análise de retração linear......................................................................... 52 
3.1.3.2 Resultado da análise de perda ao fogo.......................................................................... 53 
3.1.3.3 Resultado da análise de absorção d’água ..................................................................... 54 
3.1.3.4 Resultado da análise de densidade aparente (DAP) ..................................................... 55 
4.2 ANÁLISE TESTES DE MASSA ....................................................................................... 57 
4.2.1 Análise granulométrica ................................................................................................. 57 
4.2.2 Resultado da densidade aparente dos testes de massa ............................................... 58 
4.2.3 Análises físicas dos testes de massa .............................................................................. 60 
4.2.4 Carga de ruptura e resistência mecânica a flexão ...................................................... 63 
4.3 SELEÇÃO DO MELHOR TESTE .................................................................................... 66 
5. SUGESTÕES ...................................................................................................................... 69 
6. CONCLUSÃO ..................................................................................................................... 71 
REFERENCIAS ..................................................................................................................... 72 
ANEXOS .................................................................................................................................. 77 
ANEXO A - Resultados das análises químicas .................................................................... 78 
ANEXO B – Análises mineralógicas ..................................................................................... 85 
 
13 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
O Brasil atualmente é um dos maiores produtores de cerâmica de revestimento, 
com uma produção de cerca de 871 milhões de metros quadrados no ano de 2013. Deste total 
aproximadamente 70% da produção é realizada por via seca. Já a produção de telhas são 
realizadas por cerca de 2509 empresas, sendo que não há uma contabilidade exata da divisão 
entre telhas vermelhas, brancas e semi-gres. O tipo semi-gres de telha é produzido também 
pelo processo de via seca (PRADO; BRESSIANI, 2013). 
O processo via seca consiste em utilizar a massa simples, constituída de argilas de 
queima avermelhada, preparada em moinhos de martelo ou pendulares, levemente 
umidificada, e encaminhada ao processamento cerâmico (prensagem a seco, secagem, 
decoração e queima). Diferentemente do processo via úmida onde argilas de cor clara, são 
moídas e homogeneizadas em moinhos de bolas em meio aquoso, seca e granulada em spray 
dryer (atomizador), e conformada por prensagem a seco, para seguir então para a decoração e 
queima. Para a composição da massa há, geralmente, uma mistura de rocha argilosa fresca, 
mais fundente, com rocha parcialmente alterada, mais plástica (BNDS, 2013). 
Hoje o maior polo de produção via seca encontra-se em Santa Gertrudes em São 
Paulo de forma que essas indústrias são as maiores concorrentes do mercado do sul do país. 
Apresentando bons produtos e com preços mais acessíveis, os revestimentos via seca paulista 
tornam-se o obstáculo maior para o setor cerâmico do sul (PRADO; BRESSIANI, 2013). 
 Desta forma busca-se um processo que apresente um produto de qualidade e 
com um custo mais baixo para poder concorrer em questão de preço no mercado, uma vez que 
o mesmo está em ascensão e os tipos de produtos são semelhantes. A concorrência interna e 
externa, notadamente da China e o câmbio desfavorável têm derrubado os preços médios 
mesmo com o aumento significativo de produtos de maior valor como os porcelanatos 
(PRADO; BRESSIANI, 2013). 
 A marca Cejatel Revestimentos Cerâmicos está no mercado há 40 anos, 
produzindo telhas naturais, esmaltadas e revestimentos cerâmicos. As telhas esmaltadas 
utilizam o mesmo processo dos revestimentos cerâmicos, a empresa foi a primeira a 
desenvolver e produzir telhas semi-gres por esse processo. Os dois produtos utilizam a mesma 
14 
 
 
formulação de massa, a empresa consome em média 21 toneladas por hora, de jazidas das 
localidades de Meleiro e Turvo, na microrregião do extremo sul catarinense. 
 Atualmente uma das jazidas está se esgotando sendo necessária a substituição 
do argilito na formulação mássica por outra jazida. Desta forma busca-se primeiramente 
ajustar a formulação da massa para que o processo continue estável. Como a mudança na 
formulação é inevitável busca-se também como forma de redução de custos no processo, e 
assim redução do preço dos produtos, uma formulação mássica que tenha propriedades 
fundentes, proporcionando consequentemente uma redução no custo do processo de queima. 
 
1.2 OBJETIVOS 
 
1.2.1 Objetivo Geral 
 
Reformular a massa cerâmica substituindo a matéria prima argilito e manter as 
propriedades finais do produto. 
 
1.2.2 Objetivos Específicos 
 
 Fazer o levantamento de dados da empresa, avaliando as jazidas já abertas que 
não estão em extração; 
 Coletar amostras das jazidas para caracterização das mesmas; 
 Avaliar os resultados da caracterização das matérias primas e comparar com o 
argilito a ser substituído; 
 Reformular a composição mássica a partir dos resultados das análises e 
comparar as mesmas com a massa atual; 
 Ajustar a formulação mássica para que a mesma obtenha características de 
maior retração, maior perda ao fogo e menor absorção; 
15 
 
 
 Realizar o teste em escala industrial da melhor formulação. 
 
1.2.3 Justificativa 
 
A empresa San Marcos Revestimentos Cerâmicos Ltda, conhecida no mercado 
como Cejatel, localizada as margens da BR -101, em Costa da Lagoa, Jaguaruna, produz 
mensalmente cerca de 450.000 m² de revestimentos e 3.200.000 de telhas semi-gres, itens 
estes que consomem em torno de 500 T/dia de argilitos cerâmicos (CEJATEL, 2014). Esses 
argilitos vêm de diferentes jazidas das cidades de Turvo e Meleiro, no extremo sul 
catarinense. 
A massa cerâmica atual da empresa tem características que mantém o processo 
estável, sendo que os itens de retração linear, perda ao fogo e absorção d’água são 
propriedades importantes, refletindo a estabilidade da massa e a sua qualidade. 
As características ditas mais fundentes (menor absorção d’água, maior retração e 
perda ao fogo) da massa da utilizada atualmente são dadas pela jazidadenominada Meleiro 3. 
Apesar da mesma representar apenas 10% da massa total ela é de extrema importância, pois 
dá as peças características mais fundentes, ajudando também na maior carga de ruptura das 
peças, já que a absorção d’água influi na mesma. 
A jazida Meleiro 3 tem um tempo útil de extração de no máximo 5 meses, desta 
forma necessita-se de uma jazida que possa substituir a mesma e que mantenha o processo 
industrial com as mesmas características. A empresa conta com 5 jazidas já abertas porém as 
mesmas não são utilizadas, além de cerca de 40 requerimentos de jazidas não abertas. Desta 
forma justifica-se o fato do presente projeto, uma vez que a empresa necessita das análises de 
novas jazidas. 
A princípio, como há pouco tempo para a substituição da jazida Meleiro 3, irão 
ser avaliadas as jazidas já abertas. Serão realizados testes de formulações mássicas visando 
maior fundência e consequentemente redução também no consumo de gás natural na empresa, 
uma vez que a mesma tem na queima cerca de 30% dos seus gastos totais, consumindo em 
média 1000000 de m³/ mês (CEJATEL, 2014). 
16 
 
 
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
2.1. PANORAMA CERÂMICO ATUAL 
 
Nos últimos anos a indústria cerâmica no Brasil passou por algumas modificações 
fazendo com que o processo cerâmico ficasse mais fácil, buscando sempre uma maior 
qualidade e preço para o cliente final. Atualmente o país é o segundo maior produtor e 
consumidor de revestimento cerâmico do mundo, sendo que foram produzidos 871,6 milhões 
de metros quadrados em 2013 (PRADO; BRESSIANI, 2013). 
Existem cerca de 93 empresas de revestimentos cerâmicos pelo país, que 
empregam em média 25 mil empregos diretos e 200 mil indiretos, os principais polos ficam 
em Santa Gertrudes (SP) e na região de Criciúma (SC). Uma das principais vantagens do 
Brasil é a existência de duas modalidades de produção de revestimentos, que são a via úmida 
e a via seca. Cerca de 70% da produção de revestimentos é realizada por indústrias via seca 
(BNDS,2013). 
A produção de telhas semi-gres é realizada pelo mesmo processo de via seca. A 
marca Cejatel foi uma das primeiras empresas a implantar o sistema de telhas esmaltadas em 
sistema de forno contínuo, ou seja, as telhas tem a mesma formulação de massa, passam pelo 
mesmo processo de moagem, prensagem, decoração e queima. Resultando em um produto de 
excelente qualidade sendo reconhecido nacional e internacionalmente (CEJATEL, 2014). 
Como o processo de produção das telhas semi-gres é algo relativamente novo, e 
segue a normativa ABNT NBR 15310 de 2004, que especifica parâmetros para as telhas de 
cerâmica vermelha, não há uma contabilidade especifica dos números de produção nacional. 
Os números estão englobados na produção de telhas de cerâmica vermelha que em 2006 foi 
cerca de 1,3 bilhões de peças (CNI, 2010). A empresa Cejatel produz cerca de 3,2 milhões de 
peças por mês dos dois modelos de telhas semi-gres, estando estas dentro de normas nacionais 
e internacionais, sendo a primeira telha de argila do Brasil a obter certificação nos Estados 
Unidos para comercialização (NOA – Miami-Dade Building Code Compliance Office). 
 
17 
 
 
2.2 PROCESSO VIA SECA 
 
A modalidade de produção via seca que é utilizado tanto para a produção de 
revestimentos quanto para telhas semi-gres, difere em algumas etapas do processo tradicional 
conhecido como via úmida, conforme a figura 2.1. Este processo apresenta algumas vantagens 
como a diminuição de custos energéticos, simplicidade de operação, menor desgaste do 
equipamento, menor manutenção das instalações, elevada produtividade e redução no impacto 
ambiental (LOLLI et al., 2000 apud DANDOLLINI;BERNARDIN, 2010). 
 
Figura 2.1 – Fases do processo produtivo de revestimentos cerâmicos. 
 
Fonte: BNDS, 2013. 
 
As diferenças estão na etapa de processamento da base cerâmica que começa pela 
a diferença dos tipos de materiais extraídos para mesma. O processo via seca é composto de 
argilas vermelhas, geralmente de consistência adensada e dura, conhecidos como argilitos 
(SANTOS, 1975). Já a via úmida, apresenta um número maior de componentes minerais, 
além da argila têm-se os caulins, filitos, talcos, etc (BNDS, 2013). 
18 
 
 
A preparação de massas é uma das etapas mais importantes para a indústria 
cerâmica já que ela é que dará estabilidade no processo, podendo-se trabalhar com mais 
tranquilidade nas etapas posteriores, desde que esta seja estável. Na via seca os argilitos são 
extraídos e compõe uma formulação em diferentes proporções de acordo com as 
características finais que se quer nos produtos. Essa formulação geralmente passa por um 
processo de secagem natural no estoque conservando uma umidade que varia de 15 a17% 
(DANDOLLINI; BERNARDIN, 2010). 
A seguir é encaminhada para um britador para a diminuição dos torrões. Após é 
conduzida para um secador rotativo (figura 2.2) onde há a redução da umidade para índices de 
3 a 5,5% (CEJATEL, 2014). 
 
Figura 2.2 – Secador rotativo 
 
Fonte: ICON, 2014. 
 
O material segue para o moinho de martelos e posteriormente passa por peneiras 
(figuras 2.3 e 2.4). 
 
19 
 
 
Figura 2.3 – Moinho de martelos 
 
Fonte: VERDÉS, 2014. 
 
 Figura 2.4 - Peneira vibratória 
 
Fonte: MINING, 2012. 
 
O retido das peneiras, cerca de 30%, é encaminhado para o moinho pendular e 
posteriormente agregado novamente ao processo (figura 2.5). O passante das peneiras, os 
demais 70%, é colocado em silos para o resfriamento e posterior alimentação do granulador, 
que opera em uma vazão de 25 T/h. 
 
20 
 
 
Figura 2.5 - Moinho Pendular 
 
Fonte: VERDÉS, 2014. 
 
A granulação (figura 2.6) tem a função formar pequenos grânulos, 
homogeneizando e umidificando o pó pela ação de forças inerciais geradas pela rotação das 
pás e também pela ação de bicos pulverizadores, conferindo ao produto final uma 
granulometria compacta, esférica, sem porosidade e homogênea (DANDOLLINI; 
BERNARDIN, 2010). Na tabela 2.1 tem-se a granulometria padrão para as massas da 
empresa Cejatel. 
 
Figura 2.6 – Silos granuladores. 
 
Fonte: PALAMATIC, 2014. 
21 
 
 
 
Tabela 2.1 – Granulometria padrão das massas úmidas para o revestimento cerâmico e para a 
telha semi-gres da empresa Cejatel. 
Granulometria úmida – 
Telha Semi-Gres 
Malha peneira Porcentagem de retido 
#20 10-35% 
#35 10-50% 
#48 10-35% 
#80 8-25% 
#100 0-8% 
#150 0-8% 
Fundo 0-5% 
Granulometria úmida – 
Revestimento Cerâmico 
Malha peneira Porcentagem de retido 
#20 8-35% 
#35 15-50% 
#48 10-30% 
#80 8-20% 
#100 0-8% 
#150 0-8% 
Fundo 0-5% 
 Fonte: CEJATEL, 2014. 
 
A diferença de granulometria entre a produção de telha e de revestimento 
cerâmico dá-se pelas diferenças no processo, onde no revestimento há utilização do moinho 
pendular, que processa uma granulometria menor em relação ao moinho de martelos. Outro 
item que explica esta diferença de granulometrias está na espessura e compactação dos 
produtos. O revestimento apresenta uma espessura de 7,7 mm na saída da prensagem, 
enquanto as telhas apresentam uma espessura muito maior, em torno de 15 mm, desta forma o 
revestimento não pode ter grãos maiores em excesso, pois os mesmos não terão um 
empacotamento satisfatório, apresentando problemas no processo. Já as telhas por terem uma 
maior espessura e peso, aceitam facilmente a condição de granulometria maior. Este item 
22 
 
 
também é válido para a umidade da massa, onde no revestimento é menor e nas telhas pode 
chegar a 9,4%. 
 Após a granulação a massa sai com uma umidade variando de 9,2 a 9,4 % nos 
silos de massa para a telha e de 8,8 a 9,2% de umidade para o revestimento cerâmico 
(CEJATEL, 2014). Os silos alimentam as prensas hidráulicas que fazem o processo de 
conformação das peças (figura 2.7). O objetivo da prensagem além de conferir forma às peças 
é também dar as mesmas determinadamassa específica (na ordem de 1,9 -2,1 g.cm
-3
), que 
seja compatível com os problemas conhecidos na área como “coração negro”, que são 
problemas de desgaseificação da matéria orgânica contida na massa que conferem 
características não desejáveis aos produtos como a formação de bolhas no esmalte, conhecido 
como “fervido” (OLIVEIRA, 2000 apud SOUSA, 2008). 
 
Figura 2.7 – Prensa hidráulica 
 
Fonte: SACMI, 2000. 
 
 Além de oferecer características de massa específica, a prensagem faz com que as 
peças tenham resistência mecânica até a chegada ao secador. Na empresa Cejatel, são 
conformadas telhas em dois modelos: a Wave, conhecida no mercado como telha americana, e 
a Premier, telha plana de encaixe. É exercida uma pressão de 230 kgf/cm² sobre o material em 
23 
 
 
uma prensagem tripla. Nos revestimentos são dois tamanhos: 45 cm por 45 cm e 31 cm por 58 
cm, com uma pressão de 250 kgf/cm² (CEJATEL, 2014). 
 A secagem é a etapa subsequente à prensagem, é realizada em secador de rolos 
contínuos (figura 2.8), onde as peças entram com uma umidade em média de 9 % e saem com 
uma umidade residual de 1,0 a 1,5%. Nesta fase do processo há o aumento da resistência 
mecânica que se atribui a uma densificação causada pelo empacotamento e atração das 
partículas que aumenta as forças de ligação entre as mesmas. Os valores de tensão de ruptura 
a seco devem ser superiores a 2,5 MPa e a retração (variações dimensionais) nesta fase devem 
ser de 0 a 0,3% (SOUSA, 2008). 
 
Figura 2.8 – Secador de rolos 
 
Fonte: SITI, 2008. 
 
 A cobertura vitrificada que dará características estéticas aos produtos é feita após 
a secagem. Geralmente são duas camadas, uma que serve de base denominada engobe, que 
tem a função de esconder a cor da base e pequenas imperfeições que possam acontecer, e uma 
segunda camada, o esmalte, que dá o acabamento mate ou brilhante aos materiais. Ambas as 
camadas são aplicadas por meio de campanas para a produção de revestimentos cerâmicos 
(figura 2.9). Estes dispositivos permitem a obtenção de superfícies lisas especulares através da 
aplicação de um véu contínuo de esmalte com espessura e velocidade de quedas constantes. Já 
24 
 
 
na produção de telhas, a aplicação das camadas pode ser realizada além de por campana, por 
meio de bicos pulverizadores de alta pressão. 
 
Figura 2.9 – Campana de esmalte 
 
Fonte: FAPESP, 2010. 
 
 Por fim após a decoração, as peças cerâmicas vão para a etapa de queima em um 
forno de rolos (figura 2.10), que irá consolidar o formato das mesmas e criar microestrutura 
no material. Existem dois tipos de queima: a biqueima e a monoqueima. Na biqueima a base 
cerâmica e o esmalte são queimados separadamente, e na monoqueima a queima entre esmalte 
e base ocorre simultaneamente. A empresa Cejatel utiliza a monoqueima, esse processo tem 
custos energéticos menores e otimiza o tempo total do mesmo. As temperaturas máximas de 
queima ficam entre 1080 a 1150 ºC e a curva de queima geralmente adquire o comportamento 
conforme a figura 2.11. Sendo os ciclos de 45 minutos onde as peças permanecem na 
temperatura máxima em torno de 5 minutos (patamar de queima), e em ciclo de 40 minutos as 
peças permanecem na temperatura máxima por 2 a 3 minutos. 
 
25 
 
 
Figura 2.10 – Forno de rolos 
 
Fonte: SITI, 2008. 
 
Figura 2.11 – Curva de queima do forno Jumper da empresa Cejatel. 
 
Fonte: CEJATEL, 2014. 
 
 O trecho A-B até 800 ºC corresponde a fase de pré-aquecimento, onde há a 
eliminação da água residual contida na massa e nas camadas de engobe e esmalte. Na fase 
compreendida entre B-C, dos 800 aos 900 °C há a decomposição dos carbonatos e a emissão 
de CO2. Neste intervalo os esmaltes devem ter certa porosidade para que a expulsão dos gases 
seja facilitada. No terceiro intervalo (C-D), entre 900 e 1100°C há as reações entre os óxidos 
26 
 
 
alcalinos terrosos, principalmente CaO e MgO, provenientes da fase anterior, com fases 
amorfas residuais. Esta fase é importante, pois a formação destes novos compostos define o 
ajuste e as propriedades físico-mecânicas dos produtos. Na zona máxima de temperatura, D-E, 
há o término da sinterização da base e o esmalte se funde e estende completamente. A última 
fase (E-F) compreende a fase de resfriamento rápido do esmalte até cerca de 600°C, após o 
resfriamento procede lentamente para equilibrar as tensões atribuídas as transformações do 
quartzo livre, ainda presente na base queimada (SOUSA, 2008). 
 As etapas do processo via seca que mais consomem energia (térmica e elétrica) 
são a secagem e a queima das peças, que representam 74,2% e 21,3% respectivamente, os 
4,5% restantes estão distribuídos em outras etapas (CNI, 2010). 
 
2.3 MASSAS CERAMICAS 
 
 Um dos pontos principais na formulação de massas cerâmicas são as propriedades 
finais que se deseja ter no produto. Para revestimentos cerâmicos, a NBR 13818 (1997) 
classifica os revestimentos por métodos de fabricação A, B e C que corresponde 
respectivamente a extrudado, prensado e outros. E também é classificado pelos grupos de 
absorção I, II e III, e subgrupos a e b. Os produtos do tipo B são classificados conforme a 
tabela 2.2, sendo que a empresa Cejatel produz revestimentos cerâmicos que se enquadram no 
grupo BIIb. 
 
Tabela 2.2 – Classificação por grupo de absorção de revestimentos prensados. 
Classificação Absorção de água(%) 
BIa ≤ 0,5% 
BIb 0,5 < Abs ≤ 3% 
BIIa 3 < Abs ≤ 6% 
BIIb 6 < Abs ≤ 10% 
BIII > 10% 
Fonte: NBR 13818, 1997. 
27 
 
 
 Quanto às telhas a NBR 15310 (2004) especifica que as mesmas devem tem 
absorção menor que 20%. Quanto ao tamanho das peças, as normas especificam que para o 
revestimento, o tamanho de trabalho não seja maior ou menor que 0,6% para áreas maiores 
que 410 cm², já nas telhas têm-se uma aceitação de ± 2% do tamanho declarado. Desta forma 
a avaliação das características finais que se quer nos produtos é o primeiro passo para a 
formulação da massa cerâmica, uma vez a quantidade de cada componente presentes nas 
massas cerâmicas é responsável pelas fases mineralógicas que ocorrem na queima, fases essas 
que influenciam diretamente as propriedades do produto acabado. 
 Geralmente as cerâmicas tradicionais são produzidas a partir de três componentes 
principais, que são a argila, a sílica e o feldspato. 
 
2.3.1 Matérias primas que compõem a massa cerâmica 
 
2.3.1.1 Argilas 
 
 As argilas são materiais naturais constituídas essencialmente por partículas 
cristalinas pequenas, têm como composição basicamente alumino-silicatos hidratados, 
Al2O3.SiO2.H2O, além de quantidades pequenas de outros óxidos, principalmente de 
elementos alcalinos e alcalinos terrosos como TiO2, Fe2O3, MgO,CaO,Na2O e K2O. A argila 
fornece as peças cerâmicas propriedades plásticas, que são necessárias na fase de moldagem 
do material, sendo o componente em maior quantidade nas formulações (SMITH,1998).. 
 Considerando a composição mineralógica, para a produção de revestimento 
cerâmico, os argilominerais de maior interesse são a caulinita e a ilita. A caulinita apresenta 
uma estrutura com um empilhamento regular de uma folha tetraédrica de SiO4 e de uma folha 
octaédrica de hidróxidos de alumínio, ligados por um íon oxigênio, conforme figura 2.12. 
Durante a queima a caulinita forma uma fase líquida bem gradual, desta forma pode ser 
utilizada uma ampla faixa de queima (SANTOS, 1989 apud SOUSA, 2008). 
 
28 
 
 
Figura 2.12 – Estrutura cristalina da caulinita 
 
Fonte: SOUSA, 2008. 
 
 Diferentemente da caulinita, a ilita apresenta um empilhamento regular de duas 
folhas tetraédricas de hidróxido de alumínio. Devido a possíveis substituições isomórficas de 
alumínio por silício ou ainda por ferro e magnésio como cátion octadreal, a ilita apresenta um 
comportamento mais fundente na queima, com formação de uma fase líquida mais abundantee mais rápida (SANTOS, 1989 apud SOUSA, 2008). 
 Outros componentes das argilas que são considerados como impurezas, são os sais 
solúveis, geralmente Ca
2+
 e SO4
2-
, matéria orgânica, e ainda quantidades de calcita, dolomita, 
entre outros. Os sais solúveis podem ocasionar problemas de eflorescências em revestimentos 
cerâmicos que são depósitos salinos na superfície do produto (ALBARO, 1991 apud SOUSA, 
2008). 
 Quanto aos óxidos em menores quantidades Chiari et al (1996 apud SOUZA, 
2008) relata que os óxidos de cálcio (CaO) e de magnésio (MgO) presentes nos argilitos e 
procedentes da decomposição dos carbonatos na queima reagem com as fases amorfas que 
resultam da desidratação dos minerais argilosos, formando então alumino-silicatos que 
auxiliam na ação contra a umidade. Quando se tem um maior número de carbonatos de cálcio 
e materiais refratários minerais na composição inicial, menor será a variação da retração 
linear e da absorção de água. 
 Desta forma se a quantidade de carbonatos e o restante da composição da massa 
estiverem adequados para que a retração durante a queima seja pequena, os demais fatorem 
29 
 
 
como alterações na compactação e densidade aparente não apresentarão diferenças 
significativas na retração final do produto. 
 A matéria orgânica quando é excessiva na composição da argila pode trazer 
problemas para o processo cerâmico. Em ciclos rápidos de queima a indicação é que a 
quantidade de matéria orgânica seja menor que 0,1 %, uma quantidade maior pode formar o 
conhecido “coração negro”, como já anteriormente comentado, que pode trazer problemas 
como choque térmico e bolhas na cobertura vítrea das peças. O coração negro ocorre quando 
a matéria prima não oxida totalmente devido a combustão da matéria orgânica, onde a melhor 
maneira de combater o mesmo é diminuir o teor de substâncias não plásticas (OLIVEIRA, 
2003 apud ANDRADE, 2009). 
 Nos processos de via seca ainda, os argilitos geralmente apresentam grande 
quantidade de FeO3, que conferem a cor avermelhada as bases cerâmicas. 
 
2.3.1.2 Sílica 
 
 A sílica (SiO2) está presente nas formulações mássicas da cerâmica geralmente em 
sua forma alotrópica, o quartzo. A sílica tem algumas restrições de utilização uma vez que 
apresenta modificações polimórficas ao longo das faixas de temperatura a que é exposta. 
Essas modificações acabam por alterar a estrutura cristalina, mudando também a massa 
especifica do material. 
 A sílica/quartzo é um componente refratário nas formulações devido a seu alto 
ponto de fusão, garantindo a integridade estrutural da peça durante a queima (ZAUBERAS; 
RIELLA, 2001). Na massa cerâmica a sílica diminui a retração de secagem e queima, 
aumentando o coeficiente de dilatação do corpo cerâmico. Geralmente o teor de quartzo nas 
indústrias cerâmicas fica entre 25 e 40 %, porém índices maiores que 20% em massa podem 
ocorrer trincas nas peças, principalmente devido às transformações do quartzo-α em quartzo-
β, quando aquecidos a 573°C que faz com que haja um aumento do volume da peça e 
consequentemente um aumento das tensões internas (SOUSA, 2008). 
 A figura 2.13 mostra a influência de diferentes proporções de quartzo em argila 
sem carbonatos na absorção e retração linear. 
30 
 
 
 
Figura 2.13 – Efeito da adição de quartzo em argilas 
 
Fonte: BARBA et al., 2002 apud SOUSA, 2008. 
 
 Pode-se observar que em temperaturas menores que 1100°C a retração linear e a 
absorção diminuem como o aumento da quantidade de quartzo, fato este devido a 
compacidade da mistura. Porém em temperaturas acima de 1100°C, a absorção acaba 
aumentando nos maiores teores de quartzo, mostrando capacidade do aumento da porosidade 
que o quartzo pode causar. 
 
2.3.1.3 Feldspato 
 
 Os feldspatos englobam vários silicatos de alumínio, contendo ainda várias 
proporções de potássio, sódio, cálcio e às vezes bário (ARAÚJO, 2008). Na natureza 
aparecem muitos silicatos que têm redes tridimensional sendo o feldspato o mais importantes 
industrialmente. 
31 
 
 
 O feldspato pode ter uma pureza mineralógica elevada ou ter misturas 
consideráveis de quartzo. De acordo com Biff (2002, apud Araújo, 2008), estes podem ser 
distinguidos de acordo com sua composição química, dividindo-se em feldspato potássico 
(ortoclásio- K(AlSi3O8)), feldspato sódico (albita – Na(AlSi3O8)) e feldspato cálcico ( anortita 
– Ca(Al2Si2O8)). 
 Na formulação mássica os feldspatos são a parte mais fundentes das mesmas, isto 
se torna de grande importância uma vez que a presença destes faz com que se possa reduzir a 
temperatura de formação de fase líquida durante a fase de sinterização da queima. Com um 
ponto de fusão mais baixo, a fase liquida tende a preencher as cavidades do corpo cerâmico 
tornando-o mais fundente. 
 
2.3.1.4 Argilitos 
 
 Os argilitos são estruturas formadas por argilominerais geralmente cristalinos, 
onde por acumulação e compactação de minerais argilosos os mesmos são formados (DEER 
et al, 1991). 
 Quimicamente os argilitos são compostos de silicatos hidratados, principalmente 
de alumínio e magnésio, contendo ainda outros elementos como ferro, cálcio, sódio, potássio, 
entre outros (SANTOS, 1975). Os argilitos são de natureza mais dura e geralmente 
apresentam uma formação lamelar ou em blocos, sendo um material mais rígido. Os argilitos 
ainda podem apresentar fragmentos de matéria orgânica, principalmente nas camadas mais 
superficiais de uma jazida. 
 Os argilominerais mais comuns nos argilitos são a calcita, dolomita, ilita, 
esmectite, entre outros. Na geologia catarinense, principalmente nas formações geológicas 
pertencentes à Bacia do Paraná e no sul do estado, tem-se basicamente rochas pelíticas 
(argilitos e siltitos) (GEREMIAS; KAHN; GOUVEIA, 2005). 
 No sul do estado de Santa Catarina ocorre a formação Rio do Rastro junto as 
encostas da Serra Geral, com um predomínio de argilitos cinzas e roxos, com características 
fundentes. Nesta formação também ocorrem espigões no meio de extensas várzeas de 
sedimentos quaternários, representadas por argilitos de natureza ilítica/caulinítica e em rochas 
32 
 
 
mais coesas há presença de feldspatos sódicos e potássicos. Essa área abrange as cidades de 
Turvo, Ermo e Timbé do Sul, com formações de colorações cinza, marrom e vermelho. Sendo 
que esses tipo de formações apresentam características desejadas para o emprego na produção 
de revestimentos e telhas pelo processo de monoqueima. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
33 
 
 
3. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
 As etapas realizadas na metodologia do trabalho seguiram a ordem conforme a 
figura 3.1, sendo que os métodos de análise estão descritos nos itens a seguir. 
 
Figura 3.1- Fluxograma das etapas dos procedimentos de análise 
 
 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
 
3. 1 LEVANTAMENTO DOS DADOS DA EMPRESA 
 
 A atual massa cerâmica da empresa Cejatel, que é utilizada tanto para a produção 
de revestimentos cerâmicos quanto para as telhas semi-gres, é constituída de três jazidas 
34 
 
 
diferentes. Dessas três ainda há a divisão por camadas das mesmas, e ainda já uma quarta 
jazida não utilizada atualmente. Estas jazidas são localizadas em Meleiro e Turvo, conforme 
as figuras 3.2, 3.3 e 3.4. A jazida Meleiro 3, que é o argilito a ser substituído na formulação, 
tem condições de extração no máximo de 5 a 6 meses. 
 
Figura 3.2 – Jazida Meleiro 3 
 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
 
Figura 3.3 – Jazida Meleiro 2 
 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
35 
 
 
Figura 3.4 – Jazida Turvo 
 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
 
 Os argilitos a serem analisados são de jazidas já requeridas e abertas pela 
empresa, as mesmas situam-se em Içara, Turvo, Ermo e Timbé do Sul, conforme as figuras 
3.5, 3.6, 3.7, 3.8 e 3.9. 
 
Figura 3.5 – Jazida Poço Oito 
 
Fonte: Elaboração da autora, 2014.36 
 
 
Figura 3.6 – Jazida Rio Jundiá 
 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
 
Figura 3.7 – Jazida Linha Rovaris 
 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
 
Figura 3.8 – Jazida Boa Vista 
 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
 
37 
 
 
Figura 3.9 – Jazida Timbé do Sul 
 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
 
 Foi realizada uma visita técnica e coleta das amostras para posterior análise. As 
amostras foram obtidas de vários pontos aleatórios das jazidas. Nas jazidas de Rio Jundiá e 
Boa Vista foram coletadas camadas diferentes para análise individual das mesmas. Nas 
demais a formação é de apenas uma camada. As amostras das jazidas de Meleiro 3, Meleiro 2 
e Turvo foram coletadas no pátio de estocagem da empresa. 
 
3.2 PREPARAÇÃO DAS AMOSTRAS 
 
 As amostras foram secas naturalmente durante 6 horas para posterior 
quarteamento. Alguns torrões foram reduzidos de tamanho para melhor homogeneização. 
 
3.2.1 Quarteamento 
 
 O quarteamento consiste na homogeneização das argilas, que foi realizado 
conforme a NBR NM 27:2000 (ABNT, 2000). A amostra foi colocada em um chão plano e 
limpo e homogeneizada com auxílio de uma pá. Após dispôs-se a amostra em uma pilha em 
formato cônico. O material foi então estendido, achatado e divido em quatro partes iguais, 
como uma pizza, conforme figura 3.10. Duas destas partes foram desprezadas e duas foram 
misturadas novamente. Repetiu-se o processo até que as amostras pesassem cerca de 3 kg 
38 
 
 
(SANTOS,1975). As partes descartadas foram guardadas em sacos identificados e as partes 
quarteadas foram submetidas à secagem. 
 
Figura 3.10 – Processo de quarteamento de amostras 
 
Fonte: NBR NM 27:2000, 2000. 
 
3.2.2 Secagem e moagem das amostras 
 
 Os métodos de preparação das amostras seguiram o procedimento da empresa 
para a liberação de lotes da massa cerâmica (CEJATEL, 2011). As amostras foram secas em 
estufa modelo CT- 035 da Servitech, a 110ºC durante 24 horas. Em seguida os torrões foram 
reduzidos manualmente a um tamanho máximo de 5 cm, para posterior moagem. 
 A moagem foi realizada em um moinho de martelos e as amostras acondicionadas 
em embalagens plásticas. Após as amostras foram passadas em uma peneira malha #48 tyler 
(0,295mm). O retido na peneira foi moído novamente, porém em um moinho de bolas modelo 
CT – 242/1 também da Servitech, por 3 minutos. A moagem do resíduo que posteriormente 
foi misturado ao passante da peneira serve para simular a moagem industrial, já que é isto que 
ocorre no processo. 
 
 
 
 
39 
 
 
3.2.3 Umidificação e prensagem 
 
 As amostras foram divididas em sacos de 500g para serem umidificadas. Utilizou-
se 9% em peso para a umidificação, este valor fica compreendido entre os valores de umidade 
da massa do piso e das telhas que compreende a faixa de 8,5 a 9,4% de umidade. 
 Após as amostras foram passadas em uma peneira malha #14 tyler (1,41mm). 
para desfazer o torrões provenientes da umidificação e mantidas em sacos fechados evitando a 
perda da umidade. 
 Para a prensagem utilizou-se uma presa hidráulica Servitech 30T para cada 
amostra prensou-se 4 corpos de prova com 65g cada. Foram utilizadas duas cargas sobre as 
amostras, uma de 5 T (100 kgf/cm²) e uma segunda de 9 T ( 180 kgf/cm²). 
 
3.2.4 Secagem e queima 
 
 Os corpos de prova foram secos em estufa de circulação forçada por 2 horas. A 
queima foi realizada no forno modelo Jumper com ciclo rápido de 45 minutos (de frio-a-frio), 
a temperatura máxima do ciclo foi de 1095ºC (CEJATEL, 2014). Os corpos de prova foram 
previamente colocados sobre um substrato refratário e tratados termicamente. 
 
3.3 CARACTERIZAÇÃO DAS JAZIDAS E FORMULAÇÕES 
 
 Para a caracterização física e química das matérias primas coletadas nas jazidas e 
as reformulações mássicas utilizaram-se as análises: análise química, determinação 
mineralógica, retração de queima, absorção de água, perda ao fogo, densidade aparente, 
determinação granulométrica e resistência mecânica. 
 
 
40 
 
 
3.3.1 Análise química via fluorescência de raios X – FRX 
 
 A fluorescência de raios X é a excitação dos elementos de uma amostra devido à 
absorção de um feixe primário e emissão das linhas características de fluorescência de raios 
X. A excitação é mais frequentemente provocada por irradiação da amostra com um feixe de 
raios X de um tubo de raios X ou uma fonte radioativa (SKOOG, 2002). Os raios que são 
emitidos são de comprimentos de ondas característicos para cada elemento químico que 
constitui o material irradiado (HOFFMANN, 2011). A partir de uma comparação com um 
padrão é possível determinar quantitativamente e de forma rápida os componentes químicos 
de uma amostra. 
 A análise química das amostras das jazidas foi realizada em laboratório externo, 
CTC – SENAI em Criciúma, pelas metodologias internas no mesmo (PR-CRI-097, PR-CRI-
098 e PR-CRI-103) no equipamento PW 2400 – PANalytical. Os resultados foram expressos 
em porcentagem dos óxidos mais estáveis (SENAI, 2014). 
 
3.3.2 Análise mineralógica via difratometria de raio X – DRX 
 
 A técnica de difratometria de raio X é muito utilizada para o análise de fases 
cristalinas em corpos cerâmicos. O princípio desta análise instrumental consiste em emitir os 
elétrons termoionicamente a partir de um filamento, onde os mesmos serão acelerados por 
uma diferença de potencial elétrico em direção a um alvo metálico. Os elétrons vão então 
interagir no choque com o metal podendo arrancar elétrons das camadas dos átomos 
constituintes do alvo. Logo a camada de elétrons estará incompleta e os elétrons acabarão 
saltando para esta camada, que emitirá um fóton de raios X (HOFFMANN, 2011). 
 Segundo Skoog (et al, 2002) quando os raios X são espalhados pelo ambiente 
ordenado de um cristal, ocorre a interferência entre os raios espalhados porque as distâncias 
entre os centros espalhadores são da mesma ordem de grandeza que o comprimento de onda 
da radiação, onde resulta-se a difração. A lei de Bragg é uma condição geométrica que o 
arranjo deve realizar para que se tenha uma difração de raios X. Esta leva em consideração a 
interferência de ondas emitidas para cada plano da família descrita por uma ordem de reflexão 
(HOFFMANN, 2011). 
41 
 
 
 Nos estudos analíticos por difração a amostra cristalina deve estar na forma de pó 
para que os cristais estejam orientados em todas as direções possíveis. A análise mineralógica 
das amostras também foi realizada em laboratório externo, CTC – SENAI em Criciúma. O 
equipamento utilizado no ensaio foi um Difratômetro Bruker – D8 com goniômetro theta – 
theta. A radiação é Ka em tubo de cobre nas condições de 40kV e 40mA. A velocidade e o 
intervalo de varredura do goniômetro são 1 grama de pó a 1 segundo para 0,02° do 
goniômetro de 2° a 72° 2 theta, respectivamente (SENAI, 2014). Os resultados dos ensaios 
mandados pelo SENAI da análise química por FRX e a mineralógica por DRX estão dispostos 
no Anexo A e B respectivamente. 
 
3.3.3 Retração linear de queima 
 
 A retração de queima serve para medir a diminuição percentual das peças após a 
queima das mesmas. A metodologia utilizada foi de acordo com a normativa MB-305 
(ABNT, 1984), onde calcula-se a retração pela equação (1): 
 
100.
i
if
Linear
L
LL
R

 (1) 
 
 Onde Lf é o comprimento após a queima do corpo de prova, em milímetros e o Li 
é o comprimento antes da queima, também em milímetros. As medidas foram realizadas com 
um paquímetro digital da marca Digimess bico fino modelo 100.251, com precisão de 
±0,01mm. O resultado de retração de cada amostra é uma média de três corpos de prova 
diferentes, queimados no mesmo ciclo e expresso em porcentagem. 
 
 
 
42 
 
 
3.3.4 Absorção de água 
 
 A absorção de água é a quantidade de água que a peçaconsegue absorver, neste 
caso após a queima. A metodologia utilizada seguiu a normativa NBR 13818 (ABNT,1997). 
Onde calcula-se a mesma pela equação (2): 
 
 100.
i
if
M
MM
AA

 (2) 
 
Onde Mf é a massa saturada de água em gramas e Mi é a massa inicialmente seca 
também em gramas. O peso dos corpos de prova foram obtidos por uma balança Marte 
AD5002 de precisão ±0,01 e a imersão dos mesmos foi realizada em uma cuba modelo CT-
306/C da Servitech. O resultado de retração de cada amostra é uma média de três corpos de 
prova diferentes, queimados no mesmo ciclo e expresso em porcentagem. 
 
3.3.5 Perda ao fogo 
 
 A perda ao fogo mede a quantidade de massa perdida após a queima, sendo que 
está perda é de água estrutural e matéria orgânica. O método constitui-se de pesar o corpo de 
prova seco antes da queima e o corpo de prova queimado. Calcula-se a perda ao fogo pela 
equação (3): 
 
100.
i
if
M
MM
PF


 (3) 
 
Onde Mf é a massa depois da queima em gramas, e Mi é a massa antes da queima 
também em gramas. . O peso dos corpos de prova foi obtido por uma balança Marte AD5002 
43 
 
 
de precisão ±0,01. O resultado de retração de cada amostra é uma média de três corpos de 
prova diferentes, queimados no mesmo ciclo e expresso em porcentagem. 
 
3.3.6 Densidade aparente (DAP) 
 
 A densidade aparente das amostras das jazidas e das formulações teste foi 
realizada pelo método do empuxo de mercúrio. A análise foi realizada em corpos de prova 
crus (medindo 50 mm x 50 mm) ditos úmidos, após a sua conformação na prensa, e nos 
corpos de prova secos em estufa modelo CT- 035 da Servitech, a 110ºC por duas horas. 
 O método consiste em pesar o corpo de prova e após colocá-lo na superfície do 
mercúrio, o braço de imersão irá imergir o corpo de prova e deve-se anotar o valor do peso do 
mesmo imerso em mercúrio (TEIXEIRA, 2011). O equipamento utilizado para este ensaio foi 
um medidor de densidade aparente modelo CT – 295 da Servitech, e uma balança analítica 
(Marte AD5002 de precisão ±0,01), conforme figura abaixo. 
 
Figura 3.11 – Medidor de densidade aparente 
 
Fonte: SERVITECH, 2014. 
 
 Assim utiliza-se a equação (4) para o cálculo da densidade aparente. 
44 
 
 
 
mer
sub
i
M
M
DAP .






 (4) 
 
 Onde Mi é a massa inicial do corpo de prova (úmido ou seco), Msub é a massa do 
corpo de prova submerso no mercúrio e ρmer é a densidade do mercúrio. 
 
3.3.7 Análise granulométrica 
 
 A análise granulométrica foi realizada em 100g de amostra úmida (em torno de 8 
a 8,5%) em um granuteste Vibrotech modelo CT – 025, da Servitech, conforme figura 3.12. O 
mesmo tinha as peneiras com as malhas #20 (0,833mm), #35 (0,417mm), #48 (0,295mm), 
#80 (0,177mm), #100 (0,147mm) e #150 (0,104mm). A amostra foi colocada em vibração por 
15 minutos, e as amostras foram pesadas em uma balança analítica para saber a porcentagem 
retida em cada malha. 
 
Figura 3.12 – Granutest Vibrotech 
 
Fonte: SERVITECH, 2014. 
45 
 
 
 
3.3.8 Carga de ruptura e resistência mecânica a flexão (RMF) 
 
 As análises de carga de ruptura e resistência mecânica a flexão dos corpos de 
prova foram realizados conforme a NBR 13818:1997, em um flexímetro SKZ -10000. Os 
corpos de prova foram submetidos à resistência a flexão em três pontos, onde se encontra a 
força de ruptura que a partir desta pode-se calcular o módulo de resistência à flexão pela 
equação (5). 
 







22
3
bh
FL
MRF (5) 
 
 Onde F é a força de ruptura em Newton, L é a distância entre as barras de apoio 
em milímetros, b é a largura do corpo de prova em milímetros e h é a espessura mínima do 
corpo de prova. Já a carga de ruptura é calculada pela equação (6), sendo que F, L e b são os 
mesmos do MRF. 
 
b
LF
CR
.
 (6) 
 
3.3.9 Testes em escala industrial 
 
 Os testes em escala industrial necessários ao trabalho não foram realizados em 
função do pouco tempo disponível, uma vez que apesar das jazidas aqui analisadas já estarem 
abertas, as mesmas não estão em operação. Desta forma seria necessário transportar o 
maquinário até Timbé do Sul e Meleiro, extrair, transportar até Jaguaruna, e passar o material 
por todo processo de secagem, moagem e granulação. Processo que demandam dias, pois a 
massa precisa descansar. 
 
46 
 
 
3.4 FORMULAÇÃO DA MASSA 
 
 Atualmente a formulação mássica da empresa encontra-se como a descrita na 
tabela 3.1. 
 
Tabela 3.1 – Formulação atual da empresa Cejatel 
Jazida Porcentagem das Camadas Porcentagem na Formulação 
Meleiro 2 
Superior 10% 
Meio 50% 
Inferior 40% 
50% 
Meleiro 3 
Superior 50% 
Inferior 50% 
10% 
Turvo 
Superior 20% 
Inferior 80% 
40% 
Fonte: CEJATEL, 2014. 
 
 A partir das análises inicias das jazidas, que serão discutidas no item resultados e 
discussões, optou-se pela utilização de três amostras para realizar os testes de formulação. 
Assim como ocorre nas jazidas Meleiro 2 e Turvo, formações de Boa Vista e Rio Jundiá 
também são divididas em camadas. Boa Vista apresenta 90% de formação inferior e 10% de 
superior, já Rio Jundiá apresenta 80% de inferior e os 20% restantes de superior. A tabela 3.2 
traz as novas formulações propostas para teste. 
 
Tabela 3.2 – Formulações propostas para teste. 
 Meleiro 2 Turvo Timbé do Sul Boa Vista Rio Jundiá 
Teste 1 50% 40% 10% - - 
Teste 2 40% 40% 10% 10% - 
Teste 3 45% 40% 10% 5% - 
Teste 4 45% 35% 15% 5% - 
Teste 5 40% 40% 10% - 10% 
Teste 6 45% 40% 10% - 5% 
Teste 7 45% 35% 15% - 5% 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
47 
 
 
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
4.1 ANÁLISES DAS JAZIDAS 
 
 Primeiramente realizou-se as análises individuais das jazidas que poderiam 
substituir a atual Meleiro 3, posteriormente selecionou-se as jazidas com características 
próximas para iniciar a reformulação da massa cerâmica. 
 
4.1.1 Análise química 
 
 A tabela 4.1 apresenta a análise química das atuais jazidas utilizadas na empresa 
já considerando a mistura das camadas de extração, as mesmas foram realizadas pelo 
laboratório da Colorminas Mineração e estavam no histórico da empresa. 
 
Tabela 4.1 – Análises químicas das jazidas 
Amostras SiO2 (%) Al2O3(%) Fe2O3 (%) CaO (%) K2O (%) 
Meleiro 2 67,07 13,81 5,12 1,7 2,98 
Meleiro 3 65,6 16,4 6,15 0,45 3,4 
Turvo 65,28 15,22 5,14 0,68 5,88 
- MgO (%) Na2O (%) MnO (%) P2O5 (%) TiO2 (%) 
Meleiro 2 2,4 ** 0,13 ** 0,66 
Meleiro 3 1,8 ** 0,1 ** 0,75 
Turvo 1,96 ** ** 0,08 0,7 
Fonte: COLORMINAS, 2012. 
 
 A tabela 4.2 apresenta o resultado da análise química das amostras das jazidas 
coletadas, realizada pelo CTC- SENAI de Criciúma. 
 
48 
 
 
 
Tabela 4.2 – Resultado da análise química das jazidas 
Amostras SiO2 (%) Al2O3 (%) Fe2O3 (%) CaO (%) K2O (%) 
Boa Vista 67,4 14,33 4,63 0,51 6,7 
Linha Rovaris 71,18 14,78 3,15 0,07 3,9 
Poço Oito 72,51 13,8 3,77 0,19 2,02 
Rio Jundiá 70,81 13,79 4,09 0,39 4,81 
Timbé do Sul 61,01 19,86 6,75 ** 3,53 
- MgO (%) Na2O (%) MnO (%) P2O5 (%) TiO2 (%) 
Boa Vista 1,81 1,1 ** 0,22 0,57 
Linha Rovaris 1,03 3,28 ** ** 0,55 
Poço Oito 0,99 1,77 0,07 0,13 0,62 
Rio Jundiá 1,37 1,39 0,07 0,06 0,5 
Timbé do Sul 1,68 0,13 0,05 0,08 0,76 
Fonte: SENAI, 2014. 
 
 A partir da análise química das amostras das jazidas pode-se observar que 
quimicamente as amostras similares a jazida Meleiro 3 são: Boa Vista e Timbé do Sul. A Boa 
Vista tem porcentagens de sílica e óxido de alumínio bem próximos ao de Meleiro 3, porém 
apresenta quantidade menor de óxido de ferro e uma quantidade maior de óxido de potássio, 
confirmando a presença da fase cristalina de feldspato microclínio (cerca de 34%), ou como é 
mais conhecido, o feldspato potássico (KAlSi3O8). 
 A jazida Timbé do Sul apresenta porcentagens de óxidos bem similares com 
Meleiro 3, menor percentual de sílica e óxido de cálcio assimcomo óxido de magnésio. 
Apresenta índices um pouco maiores de óxido de alumínio e óxido de ferro. O Fe2O3 em 
maior quantidade faz com que as amostras tenham uma cor avermelhada característica, 
proporcionando a massa formulada uma coloração também mais vermelha (SILVA, 2005). 
Este item não apresenta problemas uma vez que os produtos manufaturados pela empresa 
Cejatel são de processo via seca e naturalmente apresentam a coloração de sua base 
avermelhada (Figura 4.1). Em proporções de até 10% o óxido de ferro não causa problemas 
49 
 
 
na formulação, desta forma é possível utilizar uma das jazidas para a substituição de Meleiro 
3 (ANDRADE, 2009). 
 
Figura 4.1 – Coloração de queima das amostras analisadas. 
 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
 
 As demais amostras apresentam um valor maior de sílica, que pode proporcionar a 
massa menor índice de plasticidade, que ajuda na secagem da mesma. Porém a maior 
influência do quartzo nas massas cerâmicas está no aumento da refratariedade da mesma e a 
redução do seu coeficiente de dilatação, podendo ainda diminuir a resistência mecânica das 
peças, que são características não visadas neste trabalho (ANDRADE, 2009). 
 
4.1.2 Análise mineralógica 
 
 Assim como a análise química, a análise mineralógica das jazidas utilizadas 
atualmente na empresa Cejatel foi realizada pela Colorminas Mineração e estava arquivada na 
empresa. Os resultados estão dispostos na tabela 4.3. 
 
 
 
50 
 
 
Tabela 4.3 – Análise mineralógica das jazidas atuais. 
Amostras Fases Cristalinas Presentes 
Meleiro 2 Quartzo, Anortita, Ilita 
Meleiro 3 Quartzo, Ilita, Microclinio, Anortita 
Turvo Quartzo, Microclinio, Ilita 
Fonte: COLORMINAS, 2012. 
 
 Os resultados da análise de fases cristalinas por difração de raio X realizada pelo 
CTC – SENAI estão expostos na tabela 4.4. 
 
Tabela 4.4 – Análise mineralógica das amostras. 
Amostras Fases Cristalinas Presentes 
Boa Vista Quartzo, Microclínio, Anortita, Ilita 
Linha Rovaris Quartzo, Microclínio, Anortita, Ilita 
Poço Oito Quartzo, Microclínio, Anortita, Ilita 
Rio Jundiá Quartzo, Microclínio, Anortita, Ilita 
Timbé do Sul Quartzo, Ilita 
Fonte: SENAI, 2014. 
 
 Em complemento as análises químicas tem-se as mineralógicas, o Meleiro 3 é 
composto basicamente por quartzo, ilita, microclínio, e anortita , onde o quartzo aparece em 
maior quantidade nas partes superiores da jazida, sendo uma parte mais arenosa da mesma. A 
ilita é um material argiloso que está estruturalmente relacionada com as micas, e tem uma 
fórmula química geral que pode ser descrita por KyAl4(Si8-y, Aly)O20(OH)4 (DEER et al, 
1991). Devido a sua fórmula química, a ilita substitui parcialmente feldspatos potássicos, e 
pode ter coloração variada, indo do branco amarelado, até ao avermelhado, como é o caso do 
Meleiro 3. A ilita quando queimada acima de 1075°C apresenta valores mais acentuados de 
carga de ruptura, que em concordância com a baixa absorção de água e com maior retração 
linear, dá características mais fundentes as peças (ROVERI et al, 2007). 
51 
 
 
 A anortita e o microclínio que são feldspatos cálcicos e potássicos 
respectivamente, são por natureza materiais fundentes, desta forma diminuem a temperatura 
de formação de fase líquida na etapa de queima. Os mesmos diminuem a porosidade das 
peças abaixando os índices de absorção de água e aumentando a carga de ruptura das peças 
(SILVA, 2005). Devido a essas formações a jazida Meleiro 3 apresenta características mais 
fundentes, com maior retração e perda ao fogo, e menor absorção. 
 Como já comentado nas análises químicas, as jazidas Boa Vista e Timbé do Sul 
apresentam as melhores características para os fins necessários do trabalho. A jazida Boa 
Vista apresenta quantidades de anortita e ilita maior que de quartzo (cerca de 32% de cada), 
desta forma a matéria prima apresenta características mais fundentes conforme o Meleiro 3. 
 A jazida Timbé do Sul apresenta apenas quartzo e ilita em suas fases cristalinas, 
com uma proporção de quase 70% de ilita. Desta forma suas propriedades físicas são 
fundentes, conforme serão discutidas nos itens posteriores. A coloração avermelhada ilita do 
Timbé do Sul é de maior intensidade que Meleiro 3, conforme figura 4.2. 
 
Figura 4.2 – Comparação de coloração Meleiro 3, Timbé do Sul e Boa Vista 
 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
 
 
52 
 
 
4.1.3 Análises físicas das jazidas 
 
 As jazidas foram analisadas fisicamente por perda ao fogo, retração e absorção de 
água, todas as análises foram realizadas em triplicada. Além destas foi realizada a densidade 
aparente a úmido e a seco das mesmas. 
 Quanto às propriedades físicas das jazidas utilizadas atualmente tem-se os valores 
da tabela 4.5, obtidos após tratamento térmico a temperatura máxima de 1095°C durante ciclo 
de 42 minutos, já considerando a mistura das camadas de extração realizadas alguns meses. 
 
Tabela 4.5 – Propriedades físicas das jazidas utilizadas atualmente na empresa Cejatel 
Amostras Retração (%) Perda ao Fogo (%) Absorção (%) 
Meleiro 2 4,05 5,11 5,25 
Meleiro 3 6,42 5,63 3,01 
Turvo 3,30 3,80 3,53 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
 
3.1.3.1 Resultado da análise de retração linear 
 
 A jazida Meleiro 3, que necessita ser substituída, foi analisada novamente para ser 
utilizada como padrão, uma vez que as novas jazidas devem apresentar características 
similares. Outro fator é que a jazida Meleiro 3 vem apresentando oscilações em suas 
características nos últimos meses, em função de estar se esgotando pois a extração não é mais 
homogênea. A tabela 4.6 traz os resultados da análise de retração das amostras. 
 
 
 
 
53 
 
 
Tabela 4.6 – Resultados da análise de retração linear. 
Amostra Retração Linear Média (%) Desvio Padrão 
Boa Vista 3,09 ± 0,024 
Linha Rovaris 1,01 ± 0,063 
Meleiro 3 4,41 ± 0,006 
Poço Oito 0,76 ± 0,001 
Rio Jundiá 2,49 ± 0,124 
Timbé do Sul 4,99 ± 0,151 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
 
 Como pode-se observar a propriedade de retração da jazida Meleiro 3 modificou-
se passando de 6% para em torno 4,5%, isso deve-se ao fato de a jazida não estar mais estável 
como no seu início, contendo uma maior quantidade de material superficial: as areias 
quartzosas. 
 A jazida teste que mais apresentou semelhança com o Meleiro 3 foi o Timbé do 
Sul com quase 5% de retração. A jazida Boa Vista também apresentou um resultado 
satisfatório, em torno de 3 %, porém este valor é metade do valor original de retração da 
jazida. 
 
3.1.3.2 Resultado da análise de perda ao fogo 
 
 Os valores encontrados para a perda ao fogo das amostras estão expostos na tabela 
4.7. 
 
 
54 
 
 
Tabela 4.7 – Resultados da análise de perda ao fogo. 
Amostra Perda ao fogo (%) Desvio Padrão 
Boa Vista 2,518 ± 0,026 
Linha Rovaris 2,076 ± 0,092 
Meleiro 3 5,213 ± 0,039 
Poço Oito 3,691 ± 0,182 
Rio Jundiá 2,672 ± 0,052 
Timbé do Sul 5,918 ± 0,026 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
 
 Quanto a perda ao fogo, Meleiro 3 não apresentou muitas diferenças em relação as 
mudanças na jazida, permanecendo em torno de 5%. A jazida Timbé do Sul apresentou 
novamente o melhor resultado, com quase 6% de perda ao fogo, isso deve-se a maior 
quantidade de ilita em sua formação. Após, o melhor resultado foi da jazida Poço Oito com 
3,7% de perda ao fogo. 
 
3.1.3.3 Resultado da análise de absorção d’água 
 
 A tabela 4.8 expõe os resultados encontrados para a absorção d’água. 
 
 
 
 
 
55 
 
 
Tabela 4.8 – Resultados da análise de absorção d’água. 
Amostra Absorção d’água (%) Desvio Padrão 
Boa Vista 7,645 ± 0,112 
Linha Rovaris 18,582 ± 0,381 
Meleiro 3 11,265 ± 0,190 
Poço Oito 16,028 ± 0,487 
Rio Jundiá 9,977 ± 0,282 
Timbé do Sul 11,595 ± 0,252 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
 
 Quanto à absorção houve uma mudança drástica passando de 3 a 4% para 11%. 
Estamudança também justifica-se pelas oscilações de extração na jazida, como há maior 
quantidade de material na camada superior, e nesta área encontra-se uma maior quantidade de 
quartzo, o material apresenta maior absorção de água. Porém como as demais jazidas da 
formulação (Meleiro 2 e Turvo) tem baixa absorção e a jazida Meleiro 3 tem participação de 
apenas 10% no valor total da composição, o valor da absorção para a formulação mássica não 
se alterou significativamente. 
 A jazida que mais apresentou valores próximos ao atual da jazida Meleiro 3 foi 
Timbé do Sul, com 11,6%. A jazida com menor absorção foi a Boa Vista com 7,6% . 
 
3.1.3.4 Resultado da análise de densidade aparente (DAP) 
 
 Os resultados da densidade aparente das amostras tanto a úmido quanto a seco 
estão expostos na tabela 4.9. 
 
56 
 
 
Tabela 4.9 – Resultados da DAP das jazidas. 
Amostra DAP úmida (g/cm³) DAP seca (g/cm³) 
Boa Vista 2,08 1,88 
Linha Rovaris 1,79 1,69 
Meleiro 3 1,95 1,93 
Poço Oito 1,94 1,80 
Rio Jundiá 1,99 1,83 
Timbé do Sul 1,93 1,82 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
 
 O processo de prensagem aumenta a densidade aparente a verde das peças 
cerâmicas. A densidade aparente, junto com a resistência mecânica, compõem as propriedades 
mais importantes da peça cerâmica prensada, afetando o comportamento da peça em 
diferentes etapas do processo cerâmico e influenciando de maneira decisiva na contração 
linear, absorção de água, deformação piroplástica (MARCIANO, 2014). Valores de densidade 
aparente muito alto, acima de 2,1-2,2 g/cm³, podem prejudicar na eliminação dos gases na 
queima e causar problemas de porosidade no esmalte (OLIVEIRA, 2000). 
 Porém valores baixos de densidade aparente individual das matérias primas 
podem prejudicar na prensagem, diminuindo a resistência mecânica a verde. Além disso esta 
etapa tem forte influência nas propriedades posteriores como a contração linear e a 
capacidade de absorção de água. Os melhores valores encontrados foram: jazida da Boa Vista, 
e do Rio Jundiá. 
 Após todas as análises químicas e físicas, selecionou-se a jazida Timbé do Sul 
para a realização dos testes em substituição do Meleiro 3 na formulação. A definição foi 
realizada a partir dos seus índices de perda ao fogo e retração (similares a Meleiro 3), além da 
análise mineralógica que caracteriza a Timbé do Sul como fundente. Porém a absorção desta 
jazida apresenta-se maior e seu valor de densidade aparente é menor que o Meleiro 3. 
57 
 
 
 Também foi selecionada para compor as formulações testes a jazida Boa Vista e a 
Rio Jundiá. Os testes foram realizados conforme item 3.4 e os resultados das análises são 
apresentados e discutidos posteriormente. 
 
4.2 ANÁLISE TESTES DE MASSA 
 
 A massa na formulação atual, com 50% de Meleiro 2, 40% de Turvo e 10% de 
Meleiro 3 apresenta as características descritas da tabela 4.10. 
 
Tabela 4.10 – Histórico das características da massa usada na empresa Cejatel. 
 Retração linear (%) Perda ao fogo (%) Absorção d’água (%) 
Massa Padrão 2,9 3,76 9,17 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
 
4.2.1 Análise granulométrica 
 
 A análise granulométrica foi realizada em duas amostras que foram utilizadas 
como padrão comparativo dos testes. Uma amostra corresponde ao padrão formulado em 
laboratório e a outra foi obtida diretamente do processo produtivo, desta forma busca-se 
comparar a granulometria das duas para validação. O resultado da análise granulométrica 
encontra-se na tabela 4.11. 
 
 
 
 
58 
 
 
Tabela 4.11 – Análise granulométrica das massas utilizadas como padrão. 
Malha peneira Massa formulada em 
laboratório (% retido) 
Massa do processo 
produtivo (% retido) 
#20 (0,833mm) 8,51 10,81 
#35 (0,417mm) 35,60 35,00 
#48 (0,295mm) 26,90 20,97 
#80 (0,177mm) 20,28 21,78 
#100 (0,147mm) 0,41 0,22 
#150 (0,104mm) 1,30 2,57 
Fundo 3,29 4,44 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
 
 O resultado da análise granulométrica apresentou-se satisfatório de forma que as 
proporções retidas ficaram similares. A principal diferença encontra-se na malha mais grossa 
(#20 – 0,833mm) onde no processo produtivo aparece em maior quantidade, devido a 
moagem em moinho martelo. A diferença também ocorre nas malhas mais finas do material 
do processo produtivo (#150 – 0,104mm e no fundo) devido a incorporação dos moídos em 
moinho pendular. 
 Apesar dessas diferenças a análise granulométrica ficou próxima, pode-se dizer 
que a moagem em laboratório representa o processo produtivo, assim os testes realizados 
representam com grande fidelidade o que ocorre no processo fabril. 
 
4.2.2 Resultado da densidade aparente dos testes de massa 
 
 Na tabela 4.12 encontram-se os resultados das densidades aparentes (úmida e 
seca) dos testes de massa. Os testes são identificados conforme item 3.4 onde se mostraram as 
59 
 
 
formulações propostas. Os padrões são identificados por STD 1 e STD 2 para massa 
formulada em laboratório e massa do processo produtivo respectivamente. 
 
Tabela 4.12 – Densidade aparente dos testes de massa 
Amostra DAP úmida (g/cm³) DAP seca (g/cm³) 
Teste 1 1,94 1,93 
Teste 2 1,98 1,90 
Teste 3 2,01 1,92 
Teste 4 2,03 1,72 
Teste 5 2,02 1,90 
Teste 6 2,07 1,88 
Teste 7 2,03 1,87 
STD 1 2,02 1,92 
STD 2 2,01 1,93 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
 
 A densidade aparente como já anteriormente exposto é bem importante para o 
processo cerâmico e deve ficar próximo a 2,00 g/cm³. Os testes a úmido apresentaram 
resultados similares, onde apenas o teste 1 ficou bem abaixo dos demais. Isto se deve 
principalmente ao teste 1 utilizar a substituição direta do Meleiro 3 por Timbé do Sul em 
proporção total de 10%. Como a amostra Timbé do Sul tem densidade aparente menor, 
alterou toda a densidade aparente da mistura. Os demais testes apresentaram bom resultado na 
densidade a úmido, assim como a comparação da formulação atual feita em laboratório e a do 
processo industrial. 
 Porém quando se observa a densidade a seco, percebe-se que as amostras 
apresentaram resultados diferentes, sendo que o teste 1 apresentou densidade próxima aos 
60 
 
 
padrões, enquanto outros testes apresentaram valores menores. O teste 3 e o teste 5 foram os 
que apresentaram valores mais próximos aos padrões em ambas as análises. 
 
4.2.3 Análises físicas dos testes de massa 
 
 Como no item anterior os testes e os padrões serão identificados da mesma forma. 
Na tabela 4.13 encontram-se os resultados de retração linear, perda ao fogo e absorção de 
água. 
 
Tabela 4.13 – Resultado das análises físicas dos testes de massa 
 Retração linear (%) Perda ao fogo (%) Absorção d’água (%) 
Teste 1 3,76 4,50 7,36 
Teste 2 3,54 4,06 7,29 
Teste 3 3,85 4,15 6,79 
Teste 4 4,02 4,36 6,95 
Teste 5 3,56 3,83 8,96 
Teste 6 3,67 4,42 7,38 
Teste 7 3,97 4,51 7,16 
STD 1 3,87 4,51 7,29 
STD 2 3,55 4,43 6,80 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
 
 Nos figuras 4.3, 4.4 e 4.4 apresentam-se os valores encontrados para as 
propriedades físicas com a indicação do desvio padrão entre as amostras. 
 
61 
 
 
Figura 4.3 – Retração linear dos testes de massa e seu desvio padrão 
 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
 
Figura 4.4 – Relação da perda ao fogo e o desvio padrão 
 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
 
62 
 
 
Figura 4.5 – Relação da absorção d’água e o desvio padrão 
7,36 7,29
6,79 6,95
8,96
7,38
7,16 7,29
6,8
0
2
4
6
8
10
12
A
b
s
o
rç
ã
o
 d
’á
g
u
a
 (
%
) Absorção d’água e desvio padrão 
 
Fonte: Elaboração da autora, 2014. 
 
 Os testes apresentaram resultados bem satisfatórios na substituição da jazida 
Meleiro 3, onde o teste 3 mostrou-se com valores mais próximos ao padrão de produção. A 
menor absorção em relação ao teste 2 deve-se a menor quantidade de jazida Boa Vista e a 
maior quantidade de Meleiro 2 na formulação, onde o mesmo é mais fundente, ajustando