Estudo do efeito de aditivos nas propriedades do gesso alfa produzido em meio aquoso

Abstract

No presente trabalho, foi estudado a influência da natureza do aditivo sobre a formação dos cristais de gesso-α pelo processo por via úmida e sobre as propriedades físicas e mecânicas do gesso formulado, procurando trazer mais alternativas para o atual processo industrial de produção de gesso tipo alfa. O minério conhecido como gipsita (CaSO4.2H2O), abundantemente encontrado na natureza, pode ser convertido em semihidrato (CaSO4.1/2H2O) através de uma reação de desidratação, e, comercialmente, em um meio onde a temperatura seja maior que 100ºC. Dependendo das condições operacionais da reação, pode-se obter semi-hidrato do tipo beta (gesso-β) ou do tipo alfa (gesso-α). O gesso-β é facilmente produzido em fornos à pressão atmosférica, resultando em um produto cristalinamente heterogêneo de baixo valor agregado. Por outro lado, o gesso-α possui um processo de produção mais complexo que requer o controle da pressão e a presença de aditivos. Para entender a influência da natureza dos aditivos, foram utilizados o anidrido maléico (principal aditivo industrial), ácido maleíco, citrato de potássio e ácido succínico na reação de desidratação da gipsita em meio aquoso. Os ensaios foram realizados num reator batelada mecanicamente agitado, no qual foram fixadas a temperatura de 130ºC, pressão de 32psi, agitação de 600RPM e relação gipsita/água de 23/77 em massa. As amostras dos ensaios foram submetidas à microscopia eletrônica para visualização dos cristais de semi-hidrato alfa. Essas análises mostraram que a presença do aditivo, mesmo em concentrações baixas (0,1%) é de fundamental importância no processo de formação do gesso-α considerado de boa qualidade. Foram produzidos 3kg de gesso para cada tipo de aditivo para caracterizações das propriedades físicas e mecânicas como tempo de pega, consistência, espraiamento, densidade, absorção, resistência à flexão, resistência à compressão e expansão. Os resultados obtidos desses ensaios mostraram que o tempo de pega e a resistência à compressão e à flexão variam consideravelmente com a natureza do aditivo. O citrato de potássio, por exemplo, apresentou tempo de pega cerca de quinze vezes maior em relação ao anidrido maléico. No entanto apresentou resistência à compressão e resistência à flexão cerca de 50% menores. Dessa forma, concluiu-se que as propriedades físicas e mecânicas do gesso alfa podem variar dependendo do tipo de aditivo utilizado, apresentando alternativas para o processo industrial.