Resumos
O estudo de 12 amostras selecionadas de filitos do Açungui revelou serem rochas com sericita, caulinita, quartzo e goethita, sem smectitas e cloritas, localmente, com zeólitas sódicas. Suas cores de queima, entre creme claro e marron escuro, são diretamente relacionadas aos teores de Fe2O3. Seus teores médios são: SiO2 = 60,20%, Al2O3 = 22,33%, Fe2O3 = 6,27%, K2O = 3,84%, Na2O = 1,09% e TiO2 = 0,78%. Têm teores de S <760 ppm, Zr <187 ppm, Nb <41 ppm, Y <29 ppm, As <18 ppm, Pb <33 ppm, Cu <39 ppm e Zn <47 ppm. Após desagregados, a granulometria é 100% menor que 0,04mm, o diâmetro médio das partículas é 8,42 µm, a média dos menores diâmetros é 6,82 µm e a dos maiores é 13,20 µm. Os valores de a são > 165 cm x 10-7/ºC e separam os filitos em um grupo com a < 205 cm x 10-7/ºC e outro com a > 208 cm x 10-7/ºC. O a médio é 200,5. A média das temperaturas do final da fase de dilatação é 833,7ºC, das perdas ao fogo é 5,42%, das retrações lineares pós-queima é -14,0%, das taxas de absorção de água pós-queima é 1,00%, das resistências à flexão dos corpos de prova cru é 3,0 Kgf/cm² e pós-queima é 80 Kgf/cm². Há dois tipos de filitos: (a) os com teores de Na2O maiores que 0,8%, a maiores que 208 cm x 10-7/ºC e com zeólitas e, (b) os com menos que 0,25% de Na2O, a menores que 205 cm x 10-7/ºC e sem zeólita. As cores de queima escuras, os elevados índices de dilatação e de retração e baixos índices de resistência mecânica à flexão pós-queima limitam o uso dessas rochas em massas cerâmicas, onde poderiam ser aproveitadas somente como fundentes.
filitos; Açungui (PR); propriedades químicas, físicas e cerâmicas
Analysis of 12 samples of Açungui phyllites showed rocks composed by sericite, kaolinite, quartz and goethite, without smectites and chlorites, and locally with sodiam zeolites. Their tones upon fire vary from white cream to dark brown and are directly related to Fe2O3 grades. The average grades are: SiO2 = 60.20%, Al2O3 = 22.33%, Fe2O3 = 6.27%, K2O = 3.84%, Na2O = 1.09% e TiO2 = 0.78%. S grades are <760 ppm, Zr <187 ppm, Nb <41 ppm, Y <29 ppm, As <18 ppm, Pb <33 ppm, Cu <39 ppm and Zn <47 ppm. After disaggregated, their granulation is 100% smaller than 0.04 mm, the average diameter of all particles is 8.42 µm, the average diameter of the smallest particle is 6.82 µm and of the largest is 13.20 µm. The a stretching values are > 165 cm x 10-7/ºC and they separate one group of phyllites with a < 205 cm x 10-7/ºC and another with a > 208 cm x 10-7/ºC. The average a value is 200.5. The final stretching average temperature is 833.7ºC. The average loss on ignition is 5.42%, of linear shrinkage at 1220ºC is -14.0%, of water absorption is 1.00%, of flexural strength before firing is 3.0 Kgf/cm² and is 80 Kgf/cm² after firing. There are two major phyllite types: (a) those with >0.8% Na2O, a greater than 208 cm x 10-7/ºC and with Na zeolites and, (b) those with <0.25% Na2O, a smaller than 205 cm x 10-7/ºC and without zeolites. The dark tones upon firing, high stretching and shrinkage index and low values of flexural strength after firing, confine the use of these rocks on ceramic compositions, pointing out to their use only as flux material.
phyllite; Açungui (PR, Brazil); chemistry, physical and ceramic properties
Caracterização física e química dos filitos Açungui (PR) visando sua utilização pela indústria cerâmica
Physical and chemical characteristics of Açungui phillites (PR, Brazil) for their use by ceramic industries
J. C. Biondi; E. S. Marczynski
Departamento de Geologia, Universidade Federal do Paraná, UFPR C. P. 19.001 Curitiba, PR 81.531-990 jcbiondi@geologia.ufpr.br
RESUMO
O estudo de 12 amostras selecionadas de filitos do Açungui revelou serem rochas com sericita, caulinita, quartzo e goethita, sem smectitas e cloritas, localmente, com zeólitas sódicas. Suas cores de queima, entre creme claro e marron escuro, são diretamente relacionadas aos teores de Fe2O3. Seus teores médios são: SiO2 = 60,20%, Al2O3 = 22,33%, Fe2O3 = 6,27%, K2O = 3,84%, Na2O = 1,09% e TiO2 = 0,78%. Têm teores de S <760 ppm, Zr <187 ppm, Nb <41 ppm, Y <29 ppm, As <18 ppm, Pb <33 ppm, Cu <39 ppm e Zn <47 ppm. Após desagregados, a granulometria é 100% menor que 0,04mm, o diâmetro médio das partículas é 8,42 µm, a média dos menores diâmetros é 6,82 µm e a dos maiores é 13,20 µm. Os valores de a são > 165 cm x 10-7/ºC e separam os filitos em um grupo com a < 205 cm x 10-7/ºC e outro com a > 208 cm x 10-7/ºC. O a médio é 200,5. A média das temperaturas do final da fase de dilatação é 833,7ºC, das perdas ao fogo é 5,42%, das retrações lineares pós-queima é -14,0%, das taxas de absorção de água pós-queima é 1,00%, das resistências à flexão dos corpos de prova cru é 3,0 Kgf/cm2 e pós-queima é 80 Kgf/cm2. Há dois tipos de filitos: (a) os com teores de Na2O maiores que 0,8%, a maiores que 208 cm x 10-7/ºC e com zeólitas e, (b) os com menos que 0,25% de Na2O, a menores que 205 cm x 10-7/ºC e sem zeólita. As cores de queima escuras, os elevados índices de dilatação e de retração e baixos índices de resistência mecânica à flexão pós-queima limitam o uso dessas rochas em massas cerâmicas, onde poderiam ser aproveitadas somente como fundentes.
Palavras-chave: filitos, Açungui (PR), propriedades químicas, físicas e cerâmicas.
ABSTRACT
Analysis of 12 samples of Açungui phyllites showed rocks composed by sericite, kaolinite, quartz and goethite, without smectites and chlorites, and locally with sodiam zeolites. Their tones upon fire vary from white cream to dark brown and are directly related to Fe2O3 grades. The average grades are: SiO2 = 60.20%, Al2O3 = 22.33%, Fe2O3 = 6.27%, K2O = 3.84%, Na2O = 1.09% e TiO2 = 0.78%. S grades are <760 ppm, Zr <187 ppm, Nb <41 ppm, Y <29 ppm, As <18 ppm, Pb <33 ppm, Cu <39 ppm and Zn <47 ppm. After disaggregated, their granulation is 100% smaller than 0.04 mm, the average diameter of all particles is 8.42 µm, the average diameter of the smallest particle is 6.82 µm and of the largest is 13.20 µm. The a stretching values are > 165 cm x 10-7/ºC and they separate one group of phyllites with a < 205 cm x 10-7/ºC and another with a > 208 cm x 10-7/ºC. The average a value is 200.5. The final stretching average temperature is 833.7ºC. The average loss on ignition is 5.42%, of linear shrinkage at 1220ºC is -14.0%, of water absorption is 1.00%, of flexural strength before firing is 3.0 Kgf/cm2 and is 80 Kgf/cm2 after firing. There are two major phyllite types: (a) those with >0.8% Na2O, a greater than 208 cm x 10-7/ºC and with Na zeolites and, (b) those with <0.25% Na2O, a smaller than 205 cm x 10-7/ºC and without zeolites. The dark tones upon firing, high stretching and shrinkage index and low values of flexural strength after firing, confine the use of these rocks on ceramic compositions, pointing out to their use only as flux material.
Keywords: phyllite, Açungui (PR, Brazil), chemistry, physical and ceramic properties.
INTRODUÇÃO
Filitos cerâmicos são rochas metamórficas que, moídas, são usadas em massas de grês sanitário, como substitutos parciais de argilas e de feldspatos. São, também, utilizados, em várias proporções, para aumentar a velocidade de sinterização de massas de faianças para louças de mesa, em ladrilhos de piso, em azulejos, em alguns materiais refratários e em cerâmicas elétricas [1]. Devido a conterem minerais com potássio e sódio, têm atuação importante como fundentes [2], substituindo o feldspato. Em 2002 foi estimado que a produção brasileira de filito foi de 653.000 t [3], lavrado principalmente em Itapeva (SP) e Divinópolis/Igarapé (= ardósias de Minas Gerais), para abastecer o pólo cerâmico de Santa Gertrudes, e em Campo Largo (PR), para as indústrias cerâmicas locais. Ocasionalmente são utilizados para o fabrico de telhas.
Os filitos são rochas muito comuns constituindo-se em matérias primas cerâmicas de baixo valor, o que inviabiliza o seu uso quando a distância entre a mina e a indústria for grande. O objetivo deste trabalho é mostrar as principais características cerâmicas dos filitos existentes no Estado do Paraná, onde ocorrem em várias regiões, além de Campo Largo, e em grandes quantidades.
MATERIAIS E MÉTODOS
Área de ocorrência e coleta das amostras.
Os filitos do Grupo Açungui afloram em uma faixa irregular e descontínua orientada NW, com cerca de 35 km de largura, que estende-se desde a região de Campo Largo, ao lado de Curitiba (Fig. 1), até a região de Itapeva, em São Paulo. No Estado de São Paulo, outra faixa de filitos semelhantes aos do Açungui faz parte do Grupo São Roque. Os filitos São Roque afloram desde a divisa entre Paraná e São Paulo até a região ao norte da cidade de São Paulo. No total, essas as faixas cobrem uma área de cerca de 8000 Km2.
Para este estudo foram coletadas 30 amostras em quatro regiões diferentes (Fig. 1, regiões A, B, C e D), cada uma com 2 a 5 kg, compostas por vários fragmentos retirados de barrancos ao lado de rodovias de tráfego permanente, próximas a Rio Branco do Sul, cidade situada 25 Km a norte de Curitiba. Dentre as 30 amostras coletadas foram selecionadas 12, das regiões B (7 amostras), C (2 amostras) e D (3 amostras), com cores mais claras e granulação mais fina (Tabela III).
Análises químicas
As amostras foram moídas em moinho de mandíbula e quarteadas, separando duas alíquotas de cerca de 100 g de cada amostra. Uma alíquota de cada amostra foi pulverizada em moinho de anéis até ter sua granulometria toda menor que 0,074mm (200 mesh). Um novo quarteamento separou uma fração de 0,9 g que foi misturada a 9,0 g de tetraborato de lítio e fundida em uma fusora Claysse 30. O vidro produto da fusão foi resfriado em uma forma de Pt-Au, gerando uma pastilha de 40 mm de diâmetro e 3 mm de espessura. Esta pastilha foi analisada por flurescência de raios X em um equipamento Philips PW 2400 (LAMIR-UFPR). Os resultados estão na Tabela I.
Análises mineralógicas
As segundas alíquotas das amostras foram desagregadas em moinho de jarra, com bolas cerâmicas, em meio líquido (água destilada e desmineralizada), durante 30 minutos. As suspensões obtidas foram postas em provetas com 50 cm de altura e deixadas em repouso por uma hora. Após sedimentarem, foram pipetadas cerca de 50 ml das suspensões que ficaram nas partes superiores das provetas. O líquido pipetado em cada proveta foi posto para precipitar em placas de Petri nas quais havia três lâminas de vidro de 2,5 por 5,0 cm. Dessas três lâminas, uma foi deixada sem tratamento, outra foi queimada a 500ºC por duas horas e a terceira foi molhada com glicol-etileno durante 12 horas. Além dessas três lâminas, foi feito também um esfregaço para cada amostra. Foram feitas difratogramas de raios X das quatro lâminas de cada amostra (3 precipitadas + esfregaço) com um aparelho Philips PW 1800 (LAMIR-UFPR). Os resultados estão expressos na figura 2A-D.
Análises granulométricas
Após feitas as pipetagens das suspensões contidas nas provetas, elas foram agitadas, as suspensões foram homogeneizadas e postas a secar sob ventilação forçada. Após a secagem, cada amostra foi postas em uma pilha de 5 peneiras de aço com malhas entre 0,5 e 0,04 mm e vibradas por 30 minutos. Com este procedimento as amostras foram desagregadas e homogeneizadas. A fração retida no fundo da pilha foi quarteada até obter uma fração de cerca de 20 g de cada amostra. De cada fração quarteada foram separadas três sub-frações com cerca de 1,0 cm3 cada, que foram analisadas com um granulômetro a laser CILAS 1064L, em suspensão aquosa. Foram feitas 20 medidas em cada uma das sub-frações, o que produziu 60 medidas granulométricas em cada amostra. Foram determinadas as médias de cada medida e os resultados foram expressos em histogramas, em curvas de freqüência acumulada (Fig. 3) e sob forma numérica (Tabelas II e III).
Ensaios cerâmicos
Com o material obtido após a desagregação no moinho de jarra, foram feitos ensaios cerâmicos segundo os procedimentos que constam na norma ABNT-NBR 13818. Os ensaios realizados foram: perda ao fogo, dilatação linear (dilatômetro BP 3000), retração linear pós-queima (1220ºC), absorção de água pós-queima (1220ºC), tensão de ruptura à flexão a cru e pós-queima a 1220ºC (flexurômetro BP 50). Os resultados estão expressos na figuras 3, 4 (dilatação linear) e na tabela III.
RESULTADOS
Análises químicas
Os filitos do Açungui são rochas sílico-aluminosas com teores elevados de álcalis, ferro e titânio (Tabela I). Os teores médios são: SiO2 = 60,20% (s = 2,25%), Al2O3 = 22,33% (s = 1,63%), Fe2O3 = 6,27% (s = 2,07%), K2O = 3,84% (s = 0,59%), Na2O = 1,09% (s = 0,54%) e TiO2 = 0,78% (s = 0,05%). Têm teores de S muito variados, entre <1 e 760 ppm, baixos teores de Zr (<187 ppm), Nb (<41 ppm) e Y (<29 ppm). Os teores de As (<18 ppm), Pb (<33 ppm), Cu (<39 ppm) e Zn (<"47 ppm) são relativamente elevados, considerando os teores máximos admitidos para cerâmicas de mesa. Os teores de Rb (<282 ppm) e de Ba (<742) são também elevados, mas não são elementos deletérios para o uso cerâmico.
Análise mineralógicas
Os filitos Açungui são compostos por quartzo, muscovita, caulinita e goethita (Figs. 2A e B). As amostras coletadas nas áreas C e D (Fig. 1) têm menos quartzo e mais muscovita que os da área B, conforme indicado pelas alturas relativas das raias diagnósticas desses minerais (Fig. 2B). As lâminas sem tratamento e tratadas com glicol-etileno das mostras C-1 e D-1 têm raias entre 7,2 e 7,3 Å, ao lado da raia principal da caulinita (Figs. 2B, C e D ). Estas raias não aparecem nos difratogramas feitos com as lâminas queimadas a 500ºC, o que indica que estas raias sejam de zeólitas, provavelmente ferrinatrita [Na2(Al2Si3O10).2H2O] e/ou gmelinita [(Na2, Ca)(Al2Si4O12).6H2O], minerais hidratados e instáveis a tratamento térmico.
ENSAIOS CERÂMICOS
Análises granulométricas
Após desagregados nos moinhos de jarra, todas as amostras ficaram com granulometria 100% menor que 0,04mm (325 mesh). As 12 curvas de frequência acumulada e os histogramas da figura 3 são médias de 60 medidas feitas com granulômetro a laser em cada amostra.
Na Tabela II são mostrados os diâmetros mínimos, máximos e médios das partículas acumuladas nos percentis 10, 50 e 90. Considerando as 12 amostras analisadas, o menor diâmetro identificado foi 1,18 µm e o maior está no intervalo entre 90 e 95 µm. Considerando todas as 12 amostras, o diâmetro médio das partículas é 8,42 µm (s = 1,78 µm), a média dos menores diâmetros é 6,82 µm e a dos maiores é 13,20 µm. As distribuições granulométricas de todas as amostras é pouco variada (Fig. 3) e várias amostras são bimodais, com uma moda entre 5 e 6 µm e outra entre 10 e 20 µm.
Análises dilatométricas
As curvas de evolução da dilatação linear das 12 amostras analisadas constam na Figura 4A, e os valores de dilatação térmica média (a) e das temperaturas do final da fase de dilatação de cada amostra estão listados na Tabela III. Todas as amostras têm valores de a elevados, > 165 cm x 10-7/ºC. Os valores de a separam as amostras em dois grupos distintos: (a) Os filitos da área B (Figs. 1 e 4A e B ) têm valores de a menores que 205 cm x 10-7/ºC. (b) Os das área C e D têm a maiores que 208 cm x 10-7/ºC (Figs. 1 e 4A e C ). O a médio de todas as amostras é 200,5 cm x 10-7/ºC, com s = 25,6 cm x 10-7/ºC. As temperaturas do final da fase de dilatação são elevadas, variando entre 800 e 870ºC (média = 833,7ºC, s = 21,2ºC).
Outros ensaios
As cores "in natura" dos filitos Açungui variam entre o preto (filitos grafitosos) e o branco, predominando cores marron-avermelhadas e marron. Das 30 amostras coletadas, foram selecionadas as 12 mais claras, com cores próximas ao marron (Tabela III, primeira coluna), por serem os tipos predominantes e mais representativos. Após desagregadas no moinho de jarra, secas e novamente desagregadas durante o peneiramento, no geral as cores tornaram-se mais claras (Tabela III, segunda coluna), variando entre o amarelo claro e o marron avermelhado. A queima a 1220ºC dos corpos de prova, ao contrário, resultou em cores mais escuras que as das amostras pulverizadas, variando entre o creme muito claro e o marron muito escuro (Tabela III, terceira coluna).
As perdas ao fogo variam entre 4,14 e 6,81% em peso, com média igual a 5,42% (s = 0,65%), as retrações lineares pós-queima variam entre -13,5 e -16% do comprimento inicial, com média = -14,0% (s = -0,9%), as taxas de absorção de água pós-queima variam entre 0,76 e 1,62% em peso, com média = 1,00% (s = 0,26%), a resistência à flexão dos corpos de prova antes da queima variam entre 1,5 e 7,5 Kgf/cm2, com média = 3,0 Kgf/cm2 (s = 1,9 Kgf/cm2) e pós-queima a 900ºC entre 56 e 137 Kgf/cm2, com média = 80 Kgf/cm2 (s = 33 Kgf/cm2).
DISCUSSÃO
Composição química dos filitos Açungui vs. minérios assemelhados
Composicionalmente os filitos Açungui diferenciam-se somente pelos seus teores de Na2O, K2O e Rb. No diagrama SiO2 vs. Na2O, para teores de SiO2 entre 57 e 65% os teores de Na2O separam as amostras coletadas na região B (Fig. 1), com menos de 0,30%, daquelas das regiões C e D, com mais de 0,80% (Fig. 5A). No diagrama Na2O vs. K2O, os filitos da região B têm mais que 3,60% de K2O (Fig. 5B) e no diagrama Nb vs. Rb mais que 180 ppm de Rb (Fig. 5C). Os teores de Zr, Y e Nb, elementos imóveis durante o intemperismo, das amostras das três áreas, variam dentro da mesma faixa (Fig. 5C e Tabela I), indicando que os sedimentos originais que geraram estas rochas tiveram as mesmas áreas fonte. As variações dos teores dos elementos mais móveis (Na, K e Rb) quando comparadas aos elementos imóveis indicam que as amostras coletadas têm taxas de intemperismo diferentes. Os teores de As são baixos, mas os de Pb, Cu, Zn e S de algumas amostras ultrapassam os limites tolerados em cerâmica de mesa (20 ppm).
Na figura 6 as composições dos filitos Açungui são comparadas às dos filitos Itapeva [4], às ardósias de Minas Gerais [5], aos sedimentos da Formação Corumbataí, de onde provêm os minérios usados nas indústrias da região de Santa Gertrudes [6, 7], e a quatro tipos de minérios usados pelas indústrias desse pólo cerâmico [8]. No diagrama SiO2 vs Al2O3 os filitos Açungui e as ardósias, junto a duas amostras da Formação Corumbataí, destacam-se pelos teores de Al2O3 acima de 19% (Fig. 6A) e ficam no grupo com os menores teores de SiO2 (<65%).
Embora a maioria das amostras dos filitos Açungui fiquem no grupo com os maiores teores de Fe2O3 (entre 6 e 9%), no geral todas as amostras variam na mesma faixa (Fig. 6B). Todas as amostras têm teores de álcalis (Na2O + K2O) variando entre 2 e 7%, sem destaque para nenhum grupo (Fig. 6C). Também no diagrama Na2O vs. K2O nenhum grupo se destaca, embora os filitos Açungui fiquem entre as amostras com menores teores de Na2O (Fig. 6D). Os filitos Açungui têm teores de CaO <0,2% e de MgO <0,5% e os de Itapeva têm CaO <0,1% e MgO entre 1,0 e 2,0% (Figura 6E). Esses teores são os mais baixos entre todas as amostras e indicam a ausência de smectitas e de cloritas nos filitos, cujos filossilicatos são unicamente muscovita e caulinita.
Mineralogia dos filitos
A provável existência de zeólitas nas amostras de filito Açungui coletadas nas regiões C e D (Figs 1 e 2) explicaria os teores mais elevados em Na2O dessas amostras (Figs. 5A e B, Tabela I) em relação às das região B. Embora seja um mineral comum em rochas sedimentares, as zeólitas sódicas desaparecem quando reagem com sílica para formar albita, em condições de P e T do início do grau metamórfico incipiente [9]. Além das zeólitas sódicas, nas mesmas condições de metamorfismo podem existir zeólitas sódico-cálcicas, dos grupos da nontronita-phillipsita-heulandita.
Ensaios cerâmicos
Temperaturas do final da fase de dilatação térmica entre 800 e 870ºC (Fig. 4, 7A e C ), a presença de patamares nas curvas de dilatação a temperaturas entre 750º e 900ºC e valores de dilatação acima de 15cm x 10-7/ºC diferenciam as amostras das áreas C e D daquelas da região B. Essas características são típicas de composições micáceas [11] e indicam que os filitos dessas regiões (Fig. 1) são compostos majoritariamente por sericita/muscovita. Os da região B têm valores de dilatação a 750º - 900ºC menores que 13,5cm x 10-7/ºC e suas curvas de dilatação terminam com formas mais arredondadas, sem patamares (Figs. 4A e B ).
Conforme já relatado, os valores de a separam os filitos da área B (a < 205) daqueles das áreas C e D (a > 208). Além da dilatação linear, a retração linear (Fig. 7B), geralmente maior nos filitos da área B (>13,5%), e o diâmetros médios dos grãos (Fig. 7C ), geralmente maiores nas áreas C e D (>8µm), diferenciam as rochas das áreas amostradas (Fig. 7A a F ).
Os teores elevados de K2O + Na2O, entre 3,5 e 5,5% (Fig. 6C), e as taxas de absorção d'água muito baixas, entre 0,5 e 1,6% (Fig. 7D ), indicam que os filitos Açungui devem ser bons fundentes [10]. É notável, também, a granulometria muito fina desses filitos (Fig. 7C e Tabela III), que possibilita seu uso em materiais de acabamento, e os valores elevados, entre 13 e 16%, de retração linear pós queima a 1220ºC (Fig. 7B e Tabela III), que torna problemático o seu uso em quantidades importantes nas massas cerâmicas.
Correlações entre propriedades químicas e físicas
Foram testadas todas as possibilidades de correlação entre teores, propriedades cerâmicas e teores vs. propriedades cerâmicas. Os resultados foram: (a) As amostras de filitos com cores próximas ao amarelo claro têm teores de Fe2O3 menores que 3,0% (Tabela III, segunda a quinta colunas). As cores mais escuras correspondem a teores de ferro <5,99%, mas não há relação evidente entre o teor de ferro dos filitos e alguma outra cor da rocha "in natura" ou pulverizada.
(b) As propriedades que melhor diferenciam os filitos Açungui da região B daqueles das regiões C e D são: os teores de Na2O maiores que 0,8% nas amostras da área C e D e menores que 0,25% nas áreas C e D (Figs 5A e 8A ), o valor do índice a, maior que 205 cm x 10-7/ºC nas regiões C e D e menor na região B (Figs. 4, 7 e 8A ) e a presença de zeólitas em amostras das áreas C e D (Fig. 2). (c) Com exceção da amostra C-1, os teores de SiO2 correlacionam-se diretamente (r = 0,68) com os de K2O (Fig. 8B ). Sem a amostra C-1, a correlação sobe para 0,97. É possível que esta correlação seja explicada pelo fato de, durante a sedimentação da bacia Açungui, ter havido aporte de quartzo, caulinita e mica detríticos, provenientes da mesma área fonte. Como a granulometria desses minerais era muito fina, o aporte teria ocorrido com proporção constante, ou seja, quanto mais quartzo foi depositado (mais SiO2), mais mica (mais K2O) e caulinita foram, também, depositadas, gerando a correlação determinada na figura 8B . Nesse caso seria, também, necessário que durante a recristalização metamórfica a proporção original desses minerais tenha sido mantida em cada região da bacia de sedimentação. (d) O teor de Al2O3 dos filitos correlaciona-se inversamente (r = -0,73) com a % de retração linear pós-queima a 1220ºC (Fig. 8C). A quantidade de mica + caulinita da rocha é diretamente proporcional ao teor de Al2O3, logo quanto mais mica e caulinita tiver a rocha menor é a quantidade de quartzo, as expansões geradas pelas transformações quartzo a ® quartzo b (a 573ºC) e cristobalita a ® cristobalita b (entre 870 e 1470ºC) serão pouco expressivas [11], formar-se-á mais mulita [11) e a retração linear da rocha será menor. (e) O diâmetro médio das partículas dos filitos correlaciona-se diretamente (r = 0,68) com o teor de Al2O3 (Fig. 8D) e inversamente (r = -0,66) com os de SiO2 (Fig. 8E). Provavelmente estas correlações são, também, devidas a maior quantidade de cristais de sericita (e caulinita?) que de quartzo contidos nas amostras. (f) O diâmetro médio correlaciona-se diretamente (r = 0,70) também com o coeficiente a de dilatação (Fig. 8F), dado que as partículas maiores devem ser de sericita, que têm coeficientes de dilatação maiores (Figs. 4A e C ). (g) A figura 8G mostra que não há correlação entre a % de absorção de água e a retração linear das amostras. Normalmente esta correlação deveria ser inversa, dado que quanto mais o corpo de prova se contrai, menor sua porosidade e menor a sua capacidade de absorver água. Não foi encontrada uma explicação para esta ausência de correlação.
CONCLUSÕES
Os filitos Açungui são rochas muito comuns que afloram em uma área de cerca de 800 Km2, em regiões de fácil acesso, a leste dos Estados do Paraná e São Paulo. Suas cores "in natura" e de queima são geralmente escuras (marron a marron-avermelhado), e são mais escuras quanto maiores forem os teores de Fe2O3. Somente as fácies amareladas (Fe2O3 < 3,0%) têm cores de queima claras, em tons de creme. Seus teores de Na2O + K2O variam entre 2 e 7%, os de CaO são <0,2% e os de MgO são <0,5%, são compostos essencialmente por sericita, caulinita, quartzo e goethita. Zeólitas sódicas ocorrem em algumas regiões, fazendo subir o teor de Na2O das rochas de cerca de 0,2% para cerca de 1,0% e aumentando o coeficiente de dilatação linear (a) de menos de 205 cm x 10-7/ºC para valores entre 205 e 246 cm x 10-7/ºC. Os diâmetros médios das partículas dos filitos após desagregação em moinho de jarra é pequeno, variando entre 7,0 e 13,2 µm, o que possibilita seu uso como material de acabamento. Os corpos de prova queimados a 1220ºC são pouco porosos, com absorção de água entre 0,8 e 1,6%. Considerando todas as análises feitas é possível separar os filitos do Açungui em dois tipos: (a) os com teores de Na2O maiores que 0,8%, a maiores que 205 cm x 10-7/ºC e com zeólitas e, (b) os com menos que 0,25% de Na2O, a menores que 205 cm x 10-7/ºC e sem zeólita. As cores de queima escuras, os elevados índices de dilatação associados aos também elevados índices de retração (entre 13 e 16%) e baixos índices de resistência mecânica à flexão pós-queima (entre 70 e 137 kgf/cm2) limitam muito o uso dessas rochas em massas cerâmicas, onde poderiam ser aproveitadas somente como fundentes.
Rec. 03/07/03, Ac. 31/10/03
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Datas de Publicação
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Publicação nesta coleção
31 Maio 2004 -
Data do Fascículo
Mar 2004
Histórico
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Recebido
03 Jul 2003 -
Aceito
03 Out 2003
