BR102016023463B1 - ARTIFICIAL ROCK SYNTHESIS WITH ELECTROSTATIC PRECIPITATOR RESIDUE - Google Patents
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Abstract
Síntese de rocha artificial com resíduo de precipitador eletrostático. A presente patente de invenção consiste na síntese de rocha artificial para revestimento a partir de resíduos da indústria siderúrgica retidos em precipitador eletrostático (PE) e resina epóxi DGEBA. A utilização desse resíduo para o desenvolvimento de rocha artificial diminui a quantidade de resíduos industriais a ser descartada na natureza, além de agregar valor a um resíduo indesejável e, possibilitar a geração de novos empregos. Ainda, a presente patente possibilita a substituição de materiais naturais mármore e granito, reduzindo a exploração das jazidas e os custos de produção. O produto obtido por este resíduo supera em força não só as rochas naturais, mas também muitas rochas artificiais e, destina-se ao setor da construção civil. A partir dos resultados dos testes laboratoriais para aplicação industrial, podemos concluir que ambas as formulações avaliadas para a rocha artificial com o resíduo PE (RAPE) apresentaram propriedades físicas similares às relatadas na literatura e resistência à flexão superior a rocha comercial, podendo, a priori ser utilizado em substituição a materiais rochosos. Para aplicações de revestimento de pavimentos, onde a resistência ao desgaste abrasivo é muito importante, as pedras artificiais avaliadas apresentam um desempenho satisfatório, sendo (...).Synthesis of artificial rock with electrostatic precipitator residue. The present invention patent consists of the synthesis of artificial rock for coating from residues from the steel industry retained in electrostatic precipitator (PE) and DGEBA epoxy resin. The use of this waste for the development of artificial rock reduces the amount of industrial waste to be discarded in nature, in addition to adding value to an undesirable waste and enabling the generation of new jobs. Furthermore, the present patent makes it possible to replace natural materials with marble and granite, reducing the exploitation of deposits and production costs. The product obtained from this residue is stronger not only than natural rocks, but also many artificial rocks, and is intended for the civil construction sector. From the results of the laboratory tests for industrial application, we can conclude that both formulations evaluated for the artificial rock with the PE residue (RAPE) presented physical properties similar to those reported in the literature and superior flexural strength to commercial rock, being able, a priori be used instead of rocky materials. For floor covering applications, where resistance to abrasive wear is very important, the evaluated artificial stones present a satisfactory performance, being (...).
Description
1. A presente patente de invenção consiste na síntese de rocha artificial a partir de resíduos da indústria siderúrgica retidos em precipitador eletrostático (PE) e resina epóxi DGEBA. A utilização desse resíduo para o desenvolvimento de rocha artificial diminui a quantidade de resíduos industriais a ser descartada na natureza, além de agregar valor a um resíduo indesejável e, possibilitar a geração de novos empregos. Ainda, a presente patente possibilita a substituição de materiais naturais mármore e granito, reduzindo a exploração das jazidas e os custos de produção. O produto obtido por este resíduo supera em força não só as rochas naturais, mas também muitas rochas artificiais e, destina-se ao setor da construção civil.1. The present invention patent consists of the synthesis of artificial rock from residues from the steel industry retained in electrostatic precipitator (PE) and DGEBA epoxy resin. The use of this waste for the development of artificial rock reduces the amount of industrial waste to be discarded in nature, in addition to adding value to an undesirable waste and enabling the generation of new jobs. Furthermore, the present patent makes it possible to replace natural materials with marble and granite, reducing the exploitation of deposits and production costs. The product obtained from this residue is stronger not only than natural rocks, but also many artificial rocks, and is intended for the civil construction sector.
2. Durante anos, a preocupação das indústrias foi apenas produzir em detrimento do meio ambiente. Atualmente, algumas empresas, cientes das limitações dos recursos naturais, procuram aproveitar melhor seus recursos aplicando eficientes processos na redução dos resíduos e dejetos industriais (Santos, 2007).2. For years, the concern of industries was only to produce at the expense of the environment. Currently, some companies, aware of the limitations of natural resources, seek to make better use of their resources by applying efficient processes to reduce industrial residues and waste (Santos, 2007).
3. A utilização de resíduos para a produção de rochas artificiais possibilita a substituição de materiais naturais como mármore e granito, reduzindo a exploração das jazidas e os custos.3. The use of residues for the production of artificial rocks makes it possible to replace natural materials such as marble and granite, reducing the exploitation of deposits and costs.
4. A produção de rocha artificial visa: • Reduzir a exploração de jazidas de rochas e a geração de resíduos. • Superar as limitações das rochas naturais, tais como: custo elevado de produção, suscetibilidade a manchas e facilidade de quebra. • Incorporar resíduos industriais dando um destino ambientalmente correto para os resíduos.4. The production of artificial rock aims to: • Reduce the exploitation of rock deposits and the generation of waste. • Overcoming the limitations of natural rocks, such as: high production cost, susceptibility to stains and ease of breakage. • Incorporate industrial waste giving an environmentally correct destination for waste.
5. Em termos gerais, os resíduos da siderurgia podem ser classificados em três grupos: resíduos recicláveis, contendo ferro em quantidades de 25 a 85% em peso, resíduos carboquímicos e escórias. Em uma usina integrada brasileira, cada tonelada de aço gera cerca de 200 kg de resíduos sólidos ricos em ferro (Sobrinho e Tenório, 2000).5. In general terms, waste from the steel industry can be classified into three groups: recyclable waste, containing iron in amounts of 25 to 85% by weight, carbochemical waste and slag. In an integrated Brazilian mill, each ton of steel generates around 200 kg of iron-rich solid waste (Sobrinho and Tenório, 2000).
6. A indústria siderúrgica gera uma diversidade de resíduos sólidos, efluentes líquidos e emissões gasosas nas suas diversas etapas de processamento.6. The steel industry generates a variety of solid waste, liquid effluents and gaseous emissions in its different processing stages.
7. A etapa de sinterização de um processo siderúrgico consiste em aglomerar uma mistura de minério de ferro, coque ou carvão vegetal, fundentes, sinter de retorno e água (Mourão, 2007). Sendo uma prática comum, o emprego de resíduos sólidos ricos em ferro tais como poeiras e lamas na sinterização.7. The sintering stage of a steelmaking process consists of agglomerating a mixture of iron ore, coke or charcoal, fluxes, return sinter and water (Mourão, 2007). As a common practice, the use of iron-rich solid waste such as dust and sludge in sintering.
8. Para a síntese da rocha artificial, objeto da presente patente de invenção, utilizou-se o pó residual proveniente da etapa de sinterização, o qual é retido em precipitador eletrostático (PE). Este resíduo é classificado como classe II A - resíduo não perigoso e não inerte (ABNT, 2004)8. For the synthesis of the artificial rock, object of the present invention patent, the residual powder from the sintering step was used, which is retained in an electrostatic precipitator (PE). This waste is classified as class II A - non-hazardous and non-inert waste (ABNT, 2004)
9. A rocha artificial com resíduo de PE, objeto da presente patente, doravante denominada RAPE, foi produzida por vibro compressão à vácuo. O processo de vibro compressão à vácuo para a produção de rochas artificiais é muito pouco relatado na literatura, entretanto, algumas patentes tratam de descrevê-lo.9. The artificial rock with PE residue, object of this patent, hereinafter called RAPE, was produced by vibro-vacuum compression. The vacuum vibrocompression process for the production of artificial rocks is very little reported in the literature, however, some patents try to describe it.
10. A patente US 4,698,010 relata a produção de blocos por ação de vibração compressão e vácuo. Neste documento, o requerente apresenta um equipamento capaz de produzir blocos com dimensões de 305 x 125 x 80 cm, utilizando cargas com tamanho de partícula tão grande quanto 200 mm. O equipamento apresentado pelo inventor promove a mistura das cargas com a resina, a transferência para a forma e, a vibro compressão da massa em atmosfera de baixa pressão, evitando, assim, a formação de poros pelo aprisionamento de ar na massa.10. US patent 4,698,010 reports the production of blocks by the action of vibration, compression and vacuum. In this document, the applicant presents an equipment capable of producing blocks with dimensions of 305 x 125 x 80 cm, using fillers with a particle size as large as 200 mm. The equipment presented by the inventor promotes the mixing of the fillers with the resin, the transfer to the form and the vibrating compression of the mass in a low pressure atmosphere, thus avoiding the formation of pores by trapping air in the mass.
11. A patente italiana n° 82540/A/75 e seu aditivo n° 85564/A/77 apresenta um processo similar ao supracitado, entretanto, limitado às partículas de até 4 mm, fato que reflete em limitações na aparência do material e num maior consumo de resina, uma vez que partículas com menor tamanho irão apresentar uma maior área específica. Enquanto que para a patente italiana n° 85558/A/81, partículas maiores são utilizadas, entretanto, a transferência do material para o molde é feita na presença de ar, o que reflete num material com elevada porosidade (Tonecelli, 1987).11. The Italian patent n° 82540/A/75 and its additive n° 85564/A/77 presents a process similar to the one mentioned above, however, limited to particles of up to 4 mm, a fact that reflects in limitations in the appearance of the material and in a higher resin consumption, since particles with smaller size will present a larger specific area. While for the Italian patent n° 85558/A/81, larger particles are used, however, the transfer of the material to the mold is done in the presence of air, which reflects in a material with high porosity (Tonecelli, 1987).
12. A patente US7815827 B2 relata a produção de lajes de pedra artificial por meio de vibro-compressão e vácuo. Neste documento, o requerente apresenta o processo que compreende uma fase de moagem de diferentes materiais com granulometria variada que formam o material de enchimento, outra fase que contém a resina com o catalisador e, opcionalmente, um corante, a mistura das referidas fases até a homogeneização dos materiais com a resina, uma moldagem e compactação fase da pasta obtida por vibro- compactação a vácuo, e uma fase de endurecimento por polimerização da resina por meio de aquecimento; terminando com uma refrigeração, corte e polimento de fase (Cruz, 2010).12. US7815827 B2 patent reports the production of artificial stone slabs by means of vibro-compression and vacuum. In this document, the applicant presents the process that comprises a milling phase of different materials with varied granulometry that form the filler material, another phase that contains the resin with the catalyst and, optionally, a dye, the mixing of said phases until the homogenizing the materials with the resin, a molding and compacting stage of the paste obtained by vibro-compaction under vacuum, and a hardening stage by polymerizing the resin by means of heating; ending with a phase cooling, cutting and polishing (Cruz, 2010).
13. A patente US 7727435 B2 refere-se a um compósito produzido a partir de pedra projetada por um agregado mineral, uma resina sintética utilizando a compressão e vibração para se obter um composto mineral, que tem propriedades melhoradas sobre a pedra natural (Ghahary, 2010).13. US patent 7727435 B2 refers to a composite produced from stone engineered by a mineral aggregate, a synthetic resin using compression and vibration to obtain a mineral compound, which has improved properties over natural stone (Ghahary, 2010).
14. A patente US 3670060 relata a produção de mármore artificial produzida a partir de pedra natural na forma de partículas e resina, sujeitando a mistura a um tratamento de moldagem sob pressão e aumentando a temperatura até que endurece a resina (Cuffaro, 1972).14. US patent 3670060 reports the production of artificial marble produced from natural stone in the form of particles and resin, subjecting the mixture to a pressure molding treatment and increasing the temperature until the resin hardens (Cuffaro, 1972).
15. Além dos documentos de patente, alguns trabalhos acadêmicos relatam a produção de rocha artificial.15. In addition to patent documents, some academic works report the production of artificial rock.
16. Borsellino et al. (2009) realizaram um estudo utilizando resíduo de mármore com diferentes tipos de matriz epóxi e poliéster, com concentração do resíduo de mármore de 60, 70 e 80%.16. Borsellino et al. (2009) carried out a study using marble residue with different types of epoxy and polyester matrix, with marble residue concentration of 60, 70 and 80%.
17. Molinari (2007) preparou placas de rocha artificial através do processo de compressão, utilizando o resíduo de granito com resina poliéster. Para o ensaio de compressão, o granito natural 64 MPa e 15% de resina mais resíduo foi de 96 MPa, em relação ao de flexão para o granito natural foi de 8 MPa e do resíduo mais 15% de resina 7 MPa (Molinari, 2007).17. Molinari (2007) prepared artificial rock slabs through the compression process, using the granite residue with polyester resin. For the compression test, the natural granite 64 MPa and 15% resin plus residue was 96 MPa, in relation to the bending test for the natural granite it was 8 MPa and the residue plus 15% resin 7 MPa (Molinari, 2007). ).
18. Ribeiro et al. (2014) utilizaram o processo de vibro compressão a vácuo para a fabricação de rocha artificial, utilizando resíduo de mármore. Os resultados indicaram valores de absorção de água 0,67%, compressão a ruptura de 81 Mpa e para a rocha artificial importada 78,7-220 Mpa e tensão de ruptura a flexão 15 Mpa.18. Ribeiro et al. (2014) used the vacuum vibro-compression process for the manufacture of artificial rock, using marble residue. The results indicated values of water absorption 0.67%, compression at rupture of 81 Mpa and for the imported artificial rock 78.7-220 Mpa and tensile strength at bending 15 Mpa.
19. Em relação às resinas epóxi e poliéster utilizados na fabricação de rocha artificial, Mani et al. (1987) apresentaram em seu trabalho, um comparativo das resinas com utilização de agregados idênticos em ambos os casos. A rocha artificial utilizando a resina epóxi obteve em geral valores mais altos em flexão, tração e compressão em relação a resina poliéster.19. Regarding the epoxy and polyester resins used in the manufacture of artificial rock, Mani et al. (1987) presented in their work, a comparison of resins using identical aggregates in both cases. The artificial rock using epoxy resin generally obtained higher values in bending, tension and compression in relation to polyester resin.
20. Abreu et al. (2008), propuseram o reaproveitamento de resíduos da indústria siderúrgica (carepa,Gerdau-Cosigua), das refinarias de petróleo e polietileno de baixa densidade (PEBD) na composição de material passível de utilização como revestimento.20. Abreu et al. (2008) proposed the reuse of waste from the steel industry (scale, Gerdau-Cosigua), from oil refineries and low-density polyethylene (LDPE) in the composition of material that can be used as a coating.
21. Souza et al. (2008) relatam a produção de placas para revestimento que foram processados, via extrusão, compósitos constituídos por rejeitos de mármore e polipropileno (PP). Concluiram que existe a possibilidade de incorporar até 60%, em massa, de rejeito em compósitos do polipropileno. Os compósitos processados apresentaram um aumento na resistência ao impacto e módulo de flexão, quando comparados ao PP puro.21. Souza et al. (2008) report the production of cladding boards that were processed, via extrusion, composites consisting of marble and polypropylene (PP) tailings. They concluded that there is the possibility of incorporating up to 60%, by mass, of waste in polypropylene composites. The processed composites showed an increase in impact strength and flexural modulus when compared to pure PP.
22. Portanto, com base em buscas de bases de informações de patentes e revisão de literatura, até a presente data, não são encontrados no estado da arte, rochas artificiais produzidas a partir da incorporação de pós residuais da etapa de sinterização de materiais siderúrgicos, conforme o objeto da presente patente de invenção.22. Therefore, based on searches of patent information bases and literature review, to date, artificial rocks produced from the incorporation of residual powders from the sintering stage of steel materials are not found in the state of the art, according to the object of the present invention patent.
23. Para a produção das placas de rocha artificial, objeto da presente patente de invenção, foram utilizadas formulações com composição variando a proporção entre 15 e 20% em massa de resina epóxi DGEBA incorporada ao resíduo (PE) e, as composições foram misturadas em um misturador a vácuo.23. For the production of artificial rock slabs, object of the present invention patent, formulations were used with composition varying the proportion between 15 and 20% by mass of DGEBA epoxy resin incorporated into the residue (PE) and the compositions were mixed in a vacuum mixer.
24. O resíduo PE retirado do precipitador eletrostático foi caracterizado por Ribeiro (2010).24. The PE residue removed from the electrostatic precipitator was characterized by Ribeiro (2010).
25. A Figura 1 apresenta o espectro Mossbauer do PE. Tal espectro apresenta um dubleto (linha rosa) e três sextetos (linhas marrom, verde e azul), indicando a existência de compostos superparamagnéticos e magnéticos, respectivamente.25. Figure 1 presents the Mossbauer spectrum of PE. This spectrum presents a doublet (pink line) and three sextets (brown, green and blue lines), indicating the existence of superparamagnetic and magnetic compounds, respectively.
26. A Tabela 1 apresenta os parâmetros determinados através da técnica espectroscopia Mossbauer. Os parâmetros de maior importância para efeito da determinação qualitativa e quantitativa dos compostos existentes na amostra são: o deslocamento isomérico (ISO), o campo hiperfino (Bhf) e o momento quadrupolar (QUA) mostrados a seguir (Ribeiro, 2010). Tabela 1 - Principais parâmetros da espectroscopia Mossbauer (300K)
27. De acordo com Cornell e Schwertmann (2003) e, com os parâmetros apresentados acima, na amostra de PE analisada, os 3 sextetos representam os compostos magnéticos: a-Fe2Ü3 (hematita) e g-Fe2O3 (maguemita). Já o composto representado no espectro por um dubleto pode ser um sítio paramagnético, talvez um hidróxido, ou nanopartículas magnéticas muito finas no regime superparamagnético. Nesta última hipótese, corresponderia a uma ampla distribuição de tamanho de partículas. Para sua determinação, faz-se necessário um ensaio em baixas temperaturas, da ordem de 4K. Pode-se afirmar que cerca de 73% dos óxidos de ferro presentes no resíduo são hematita e cerca de 17% são maguemita (Ribeiro, 2010).27. According to Cornell and Schwertmann (2003) and, with the parameters presented above, in the analyzed PE sample, the 3 sextets represent the magnetic compounds: a-Fe2Ü3 (hematite) and g-Fe2O3 (maghemite). The compound represented in the spectrum by a doublet may be a paramagnetic site, perhaps a hydroxide, or very fine magnetic nanoparticles in the superparamagnetic regime. In the latter hypothesis, it would correspond to a wide particle size distribution. For its determination, it is necessary a test at low temperatures, in the order of 4K. It can be stated that about 73% of the iron oxides present in the residue are hematite and about 17% are maguemite (Ribeiro, 2010).
28. A Figura 2 apresenta a curva de distribuição de tamanho de partícula do resíduo PPE. Observa-se distribuição de tamanho de partícula bastante apropriada para a fabricação cerâmica que geralmente utiliza material laminado abaixo de 2-3 mm. Todas as partículas do resíduo apresentam tamanho inferior a 1 mm. Aproximadamente 50% das partículas apresentam-se com tamanho inferior a 0,1 mm. Desta forma, as partículas do PE conseguem preencher os espaços entre os aglomerados de partículas constituintes da argila, apesar de mais de 50% da argila apresentar-se como “fração argila", ou seja, de tamanho inferior a 2μm. Além disso, esta característica do resíduo, facilita sua incorporação, bem como minimiza eventuais problemas que possam ocorrer na cerâmica devido à presença de carbonato de cálcio e, ainda, a atuação da hematita como concentrador de tensão (Ribeiro, 2010).28. Figure 2 shows the particle size distribution curve of the PPE residue. A very suitable particle size distribution is observed for ceramic fabrication that generally uses laminated material below 2-3 mm. All particles in the residue are smaller than 1 mm in size. Approximately 50% of the particles are smaller than 0.1 mm in size. In this way, the PE particles are able to fill the spaces between the agglomerates of clay constituent particles, despite the fact that more than 50% of the clay is presented as a "clay fraction", that is, smaller than 2μm in size. characteristic of the residue, it facilitates its incorporation, as well as minimizes eventual problems that may occur in the ceramic due to the presence of calcium carbonate and, also, the role of hematite as a stress concentrator (Ribeiro, 2010).
29. O resíduo foi colocado no misturador e vedado com o molde para que o vácuo fosse feito e, a resina foi injetada com a ajuda do vácuo através de uma seringa, sendo que ao mesmo tempo estava acontecendo a mistura dos componentes.29. The residue was placed in the mixer and sealed with the mold so that the vacuum was made, and the resin was injected with the help of vacuum through a syringe, and at the same time the mixing of the components was taking place.
30. Depois da mistura realizada, o misturador foi virado para que a mistura descesse para o molde. Ainda sob vácuo, o material foi vibrado por 2 minutos para que a massa preenchesse o molde, evitando-se, assim, o aprisionamento de bolhas de ar no interior da peça.30. After mixing, the mixer was turned over so that the mixture went down into the mold. Still under vacuum, the material was vibrated for 2 minutes so that the mass filled the mold, thus avoiding the entrapment of air bubbles inside the part.
31. O vácuo foi retirado para que o molde fosse desprendido do misturador, em seguida, foi colocado a tampa para que o vácuo fosse inserido novamente e levado para uma prensa com temperatura de 90°C, prensado a 10 Mpa, por um tempo de 25 minutos, até que completasse a cura e o corpo de prova foi retirado do molde medindo 100 x 100 x 10mm.31. The vacuum was removed so that the mold was released from the mixer, then the lid was placed so that the vacuum could be inserted again and taken to a press with a temperature of 90°C, pressed at 10 MPa, for a period of 25 minutes, until curing was completed and the specimen was removed from the mold measuring 100 x 100 x 10mm.
32. Mantida a frequência de vibração e a pressão de compactação, menores pressões são capazes de aumentar a densidade do material, reduzir a absorção de água e melhorar as propriedades mecânicas como resistência à compressão e a flexão (Lee et al., 2008)32. Maintaining the vibration frequency and compaction pressure, lower pressures are able to increase the density of the material, reduce water absorption and improve mechanical properties such as compressive and flexural strength (Lee et al., 2008)
33. Através de corpos de prova da rocha artificial com o resíduo PE com concentração entre 15 e 20% em massa de resina (medindo 100 x 100 x 10mm) foram realizados os ensaios comparativos a uma rocha artificial comercial chamada STELLAR, produzida no Brasil. Entretanto, para fins comerciais, as placas de revestimento desenvolvidas a partir desta rocha artificial podem apresentar tamanhos e formatos diversos.33. Through specimens of artificial rock with PE residue with a concentration between 15 and 20% by mass of resin (measuring 100 x 100 x 10mm) comparative tests were carried out with a commercial artificial rock called STELLAR, produced in Brazil. However, for commercial purposes, the facing plates developed from this artificial rock can have different sizes and shapes.
34. A tabela 2 apresenta a densidade, porosidade aparente e absorção de água, para as placas de rocha artificial com o resíduo PE (RAPE) com concentração de 15 e 20% em massa de resina e, rocha artificial comercial STELLAR (fornecida pela ecologicstone). Podemos notar que a rocha artificial com o resíduo PE produzida com 20% de polímero, apresentou absorção de água e porosidade comparáveis à do material comercial. Tabela 2 - Densidade, absorção de água e porosidade aparente da rocha artificial com resíduo PE (RAPE) e do material comercial.
35. O comportamento mecânico das formulações de rocha artificial com o resíduo PE com 15 e 20% em massa de resina epóxi DGEBA, resina epóxi pura e a rocha comercial STELLAR são apresentados na Figura 3. Comparando as curvas apresentadas no gráfico (Figura 3) para a rocha artificial com o resíduo PE (RAPE) com a curva do epóxi puro vemos que a adição da carga provocou um aumento considerável na rigidez do material. Um comportamento esperado, uma vez que a adição de partículas rígidas a polímeros geralmente atuam aumentando o módulo elástico (Lee et al., 2008).35. The mechanical behavior of artificial rock formulations with PE residue with 15 and 20% by mass of DGEBA epoxy resin, pure epoxy resin and STELLAR commercial rock are shown in Figure 3. Comparing the curves presented in the graph (Figure 3) for the artificial rock with the PE residue (RAPE) with the pure epoxy curve we see that the addition of the filler caused a considerable increase in the stiffness of the material. An expected behavior, since the addition of rigid particles to polymers generally acts by increasing the elastic modulus (Lee et al., 2008).
36. Com relação á tensão de ruptura, foram encontrados valores de 41,70±4,08 MPa para a RAPE 15% e de 51,57±3,21 MPa para a RAPE 20%, os quais são consideravelmente menores que o valor encontrado para a resina epóxi pura (93,59 + 4,7 MPa). Este comportamento também é esperado, uma vez que quando grandes quantidades de pó são adicionadas a polímeros, há uma redução na resistência à flexão (Lam dos Santos, 2011). Com relação a rocha comercial STELLAR, foi encontrado valor de 36,61±2,48 MPa, inferior ao da RAPE 20% para tensão de ruptura a flexão.36. Regarding the rupture voltage, values of 41.70±4.08 MPa were found for the 15% RAPE and 51.57±3.21 MPa for the 20% RAPE, which are considerably lower than the value found for pure epoxy resin (93.59 + 4.7 MPa). This behavior is also expected, since when large amounts of powder are added to polymers, there is a reduction in flexural strength (Lam dos Santos, 2011). Regarding commercial rock STELLAR, a value of 36.61±2.48 MPa was found, lower than that of
37. Comparando os resultados obtidos com os valores reportados na literatura, podemos observar que valores superiores foram encontrados para ambas as formulações de RAPE. Borsellino e colaboradores apresentam valores de 16,6 MPa para a tensão de ruptura em flexão de rochas artificial produzidas com 80% em massa de partículas de um mármore calcítico. O material apresentado pelos autores foi produzido sem a utilização de vácuo, apresentando grandes vazios (Dalpiaz, 2006).37. Comparing the results obtained with the values reported in the literature, we can observe that superior values were found for both RAPE formulations. Borsellino et al. present values of 16.6 MPa for the flexural rupture stress of artificial rocks produced with 80% by mass of calcitic marble particles. The material presented by the authors was produced without the use of vacuum, presenting large voids (Dalpiaz, 2006).
38. A tabela 3 mostra que as composições das rochas artificiais, objeto da presente patente de invenção, apresentam redução de espessura em relação à pedra comercial analisada. Tabela 3 - Amsler desgaste associado com redução da espessura da RAPE 15 e 20% e Stellar.
39. As normas aplicadas às rochas artificiais não apresentam limites de desgaste abrasivo. Frasão e Farjallat (1995) sugerem para esta propriedade, valores para o desgaste abrasivo Amsler inferior a 1 mm.39. The norms applied to artificial rocks do not present limits of abrasive wear. Frasão and Farjallat (1995) suggest values for Amsler abrasive wear of less than 1 mm for this property.
40. Chiodi Filho e Rodrigues (2009) sugerem parâmetros tecnológicos para aplicar pedras calcárias em coberturas horizontais. De acordo com os autores, revestimento de piso de baixo tráfego deve apresentar desgaste abrasivo amsler menor que 6 mm, pavimentos de tráfego médio deve apresentar desgaste abrasivo menor que 3 mm e revestimento de alto tráfego deve apresentar desgaste menor que 1,5 mm.40. Chiodi Filho and Rodrigues (2009) suggest technological parameters to apply limestone on horizontal roofs. According to the authors, low-traffic floor coverings must have an amsler abrasive wear of less than 6 mm, medium-traffic floors must have abrasive wear of less than 3 mm, and high-traffic floorings must have wear of less than 1.5 mm.
41. Assim, de acordo com os parâmetros apresentados pelos autores, a rocha artificial comercial pode ser aplicada em revestimento de alto tráfego, no entanto, a rocha artificial, objeto da presente patente de invenção, pode ser aplicada em pavimentos de tráfego médio.41. Thus, according to the parameters presented by the authors, commercial artificial rock can be applied in high traffic flooring, however, the artificial rock, object of the present invention patent, can be applied in medium traffic pavements.
42. A morfologia observada em ambas amostras de RAPE na zona de fratura (Figura 4), foram de acordo com a densidade e porosidade aparente apresentada na Tabela 2. As regiões de fratura de 15% e 20% em peso de resina epóxi exibem a existência de cavidades e / ou poros.42. The morphology observed in both RAPE samples in the fracture zone (Figure 4), was in accordance with the density and apparent porosity presented in Table 2. The fracture regions of 15% and 20% by weight of epoxy resin exhibit the existence of cavities and/or pores.
43. As diferenças relevantes, no entanto, foram uniformidade da resina e as partículas de contato. Aparentemente, essas diferenças foram os principais responsáveis pelo módulo de flexão inferior de RAPE 15% Figura 4(a), em comparação com o RAPE 20% Figura 4(b).43. The relevant differences, however, were uniformity of resin and contact particles. Apparently, these differences were mainly responsible for the lower flexural modulus of
44. A partir dos resultados dos testes laboratoriais para aplicação industrial, podemos concluir que ambas as formulações avaliadas para a rocha artificial com o resíduo PE (RAPE) apresentaram propriedades físicas similares às relatadas na literatura e resistência à flexão superior a rocha comercial, podendo, a priori ser utilizado em substituição a materiais rochosos. Para aplicações de revestimento de pavimentos, onde a resistência ao desgaste abrasivo é muito importante, as pedras artificiais avaliadas apresentam um desempenho satisfatório, sendo indicada para pavimentos de tráfego médio.44. From the results of the laboratory tests for industrial application, we can conclude that both formulations evaluated for the artificial rock with the PE residue (RAPE) presented physical properties similar to those reported in the literature and superior flexural strength to commercial rock, being able, a priori to be used instead of rocky materials. For floor covering applications, where resistance to abrasive wear is very important, the evaluated artificial stones present a satisfactory performance, being indicated for medium traffic floors.
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