Trabalho Vermiculita

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Resumo A vermiculita começou a ser explorada após a descoberta de suas propriedades e capacidade de aplicações práticas para desempenhar funções específicas, como um isolante acústico e térmico. Tais características são aferidas à vermiculita quando o mineral é exposto a altas temperaturas, expandindo seu corpo axialmente no momento em que as partículas de água presas em seu interior evaporam. É um mineral amplamente explorado, tendo aplicações que vão de componentes da construção civil, passando por componentes industriais e siderúrgicos, até como matéria prima de componentes para a agricultura. Possui diversas jazidas distribuídas pelo mundo, sendo o Brasil o 5º maior produtor mundial de vermiculita expandida. Palavras-chave: Vermiculita. Isolamento Acústico. Isolamento Térmico. Construção Civil. Introdução

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Resumo

A vermiculita começou a ser explorada após a descoberta de suas

propriedades e capacidade de aplicações práticas para desempenhar funções

específicas, como um isolante acústico e térmico. Tais características são

aferidas à vermiculita quando o mineral é exposto a altas temperaturas,

expandindo seu corpo axialmente no momento em que as partículas de água

presas em seu interior evaporam.

É um mineral amplamente explorado, tendo aplicações que vão de

componentes da construção civil, passando por componentes industriais e

siderúrgicos, até como matéria prima de componentes para a agricultura.

Possui diversas jazidas distribuídas pelo mundo, sendo o Brasil o 5º maior

produtor mundial de vermiculita expandida.

Palavras-chave: Vermiculita. Isolamento Acústico. Isolamento Térmico.

Construção Civil.

Introdução

O presente trabalho pretende demonstrar a importância da vermiculita como

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isolante térmico e acústico, suas propriedades físicas e químicas e sua ampla

capacidade de aplicação em diversas áreas da construção civil e da indústria.

Segundo Ugarte (2005, p.678):

O mineral comercializado na forma expandida apresenta propriedades como

baixos valores de massa específica aparente e de condutividade térmica.

Essas características, associadas à granulometria, tornam o produto de

vermiculita bastante atrativo para sua utilização em diversas áreas, dentre as

quais, na construção civil, na agricultura, nas indústrias química, de tintas, etc.

A vermiculita tem maior variedade de aplicações depois de exposta à altas

temperaturas – em média 900ºC, quando toda a água que está aprisionada por entre

suas lâminas se transforma em vapor, que consegue se expandir devido à estrutura de

seu corpo. A exploração da vermiculita é feita em suas jazidas, dentre as quais

podemos destacar três dentro do Brasil, nos estados da Paraíba, Goiás e Piauí. 

O estudo de suas propriedades permite uma gama de possibilidades da exploração de

suas características individuais (propriedades minerais) e também da ampliação de

suas propriedades em conjunto com outros materiais, gerando materiais compósitos

para áreas mais específicas da indústria e da construção.

1 .O que é a vermiculita?

A vermiculita é um silicato hidratado de magnésio, alumínio e ferro. A vermiculita é

comercializada de duas formas, a primeira é na forma concentrada, a segunda na

forma expandida. A primeira forma é menos utilizada, sendo usada para fabricação de

placas de isolamento em recobrimento de paredes e outros usos limitados.

Para a vermiculita chegar na forma expandida é necessário usar o processo de

aquecimento do concentrado de vermiculita em um faixa de temperatura de 900 a

1.100ºC, seu volume pode aumentar de 10 a 30 vezes (SZNELWAR, 2009). O objetivo

desse processo é remover a água associada à estrutura do mineral, no menor tempo

possível. O aquecimento converte, bruscamente, a água em vapor, expandindo a

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vermiculita natural: a água associada à estrutura cristalina vaporiza e, neste processo,

separa (expande) as lamelas ou folhas da vermiculita. A expansão é efetuada em

fornos especialmente projetados, utilizando GLP ou gás natural como fonte de energia.

A vermiculita expandida tem diversas aplicações, na agricultura como condicionador

de solos, retentor de água se solos arenosos e na criação de frutas hidropônicas, nas

indústrias como isolante térmico, tijolos e concretos isolantes, materiais contra fogo e

na construção civil como isolante térmico e acústico, agregado para concretos leves,

enchimentos e nivelamento de lajes em geral, argamassas de cimento ou gesso.

Figura 1 – Vermiculita expandida (MAINE, 2011)

1.1.História

A descoberta da vermiculita ocorreu em Millbury, Massachusetts, nos Estados Unidos

em 1824. Entretanto não obteve muita atenção até 1913, quando usos mais práticos

para suas propriedades foram descobertos. O começo de sua mineração começou em

1923 pela Zonolite Company em Libby, Montana, essa mesma mina continuou

operacional até 1990. Atualmente a produção em escala industrial é feita em poucas

regiões do mundo sua aplicação dá-se em maior parte nos países desenvolvidos.

Porém a vermiculita pode ser encontrada em varias regiões do planeta em países

como África do Sul, Estados Unidos, China, Egito, Austrália, Brasil, Zimbábue e

Uganda.

No Brasil a vermiculita foi encontra a primeira vez na cidade de Liberdade, Minas

Gerais, sua mineração começou de forma pequena na década de 50 em São Paulo,

em 1971 a mina de São Luiz de MontesBelos em Goiás entrou em operação aumento

assim a exploração. Na década de 1980 foi encontrada uma importante jazida no

complexo ultramáfico de Catalão, localizada no atual município de Ouvidor em Goiás

considerada atualmente como maior reserva do Brasil.

O Brasil é o quinto produtor mundial com 15% da produção e 10% das reservas

mundiais (UGARTE, 2005). Existem três polos de produção no país, em Goiás,

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Paraíba e na Bahia. A produção das minas localizadas no centro oeste do país é

utilizada para o mercando interno enquanto as localizadas no nordeste, devido à

proximidade dos portos, tem destino a exportação.

1.2.Extração da vermiculita

No Brasil há depósitos e jazidas de vermiculita nos estados da Paraíba, Goiás e Piauí.

Os minérios brasileiros não contêm asbestos, o que confere aos concentrados de

vermiculita maior valor agregado, além de favorecer o melhor aproveitamento

econômico do bem mineral. A extração do mineral vermiculita, no estado da Paraíba, é

realizada na mina do Sítio Serrote Branco, que está localizada no município de Santa

Luzia. A mina fica a 300 m da BR-230 e 3,0 km da usina de beneficiamento (ROCHA,

1992).

Geologia: As jazidas de vermiculita constituem corpos alongados com diversas

dimensões, normalmente recobertos por solo argiloso, constituídos por rochas de

filiação carbonatítica e peridotíticas. A vermiculita ocorre disseminada ou localmente

concentrada em veios e bolsões, em concentrações de até 60%. A vermiculita tem

origem hidrotermal/supergênica a partir do mineral flogopita, com profundidade

conhecida de 50 m. Predominam os grãos com 1 mm de diâmetro, constituindo “livros”

dourados.

Lavra: Após o planejamento, a lavra é executada a céu aberto em bancadas, através

de desmonte mecânico e com equipamentos convencionais. Emprega-se a melhor

técnica, além de cumprir todos os requisitos ambientais. O produto extraído (Run Of

Mine - ROM) é enviado para pilhas de homogeneização. O material estéril e o solo são

reutilizados, respectivamente, para recomposição topográfica e ambiental.

2.Propriedades físicas e químicas da vermiculita

A Vermiculita é composta por: 14,39% de MgO, 43,48% de Al2O3, 12,82% de FeO,

11,92% de SiO2, e 17,87% de H2O (é devido à esta alta concentração de H2O que,

quando aquecida, a Vermiculita expande seu volume em grande proporção)

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(BERTOLINO, 2009).

Sendo a vermiculita um filossilicato, possui algumas propriedades características deste

tipo de mineral, sendo elas:

- Baixa densidade (90 a 120 Kg/m³);

- Baixa Condutividade Acústica - até 62 % de redução de ruídos;

- Baixa Condutividade Térmica (0,06 k cal m/m2 ºC, a 25 ºC - até 40 % menor que a

do bloco de concreto celular);

- Mineral atóxico, não abravasivo, não condutor de eletricidade, não decompõe ou

apodrece (dureza de 1,5 na escala Mosch);

- Ponto de fusão: 1315ºC, se tornando assim incombustível.

Quando esfoliada, apresenta as seguintes características: leve, compressível, com

grande capacidade de absorção de líquidos, não reativa e com elevada capacidade de

troca de cátions (CTC).

2.1.Isolamento térmico e acústico

Tradicionalmente, pensava-se que a incorporação de materiais pesados em um tecido

de construção foi necessário a fim de alcançar um elevado grau de absorção do som,

ao resistir à energia sonora que tente atravessar isto. Em muitos casos, no entanto,

não é desejável a utilização de materiais de construção pesados na construção

moderna e restrição de espaço dita que é impraticável para instalá-los em edifícios

existentes. Por isso a vermiculita é util, devido a sua leveza. 

A vermiculita exfoliada tem alta porosidade e interior em sua maior parte composto de

ar aprisionado, sendo assim é caracterizado por ser um excelente isolante acústico.

A intensidade do isolamento acústico proporcionado pela vermiculita aumenta de

acordo com a espessura do material concentrado. Suas capacidades de absorção

térmica e acústica podem ser vistas na tabela abaixo (Ukrainian Vermiculite Group,

2009)

Tabela 1: Coeficiente de absorção de som da vermiculita expandida

Page 6: Trabalho Vermiculita

Tipo de

Vermiculita

Coeficiente de absorção de som segundo oscilações de freqüência de1000 Hz e a

espessura da camada em centímetros

1

2

3

4

5

6

7

Fração de vermiculita

expandida: 0-10 mm

0,15

0,46

0,58

0,60

0,77

0,70

0,65

Tabela 2: Características de isolamento térmico de uma placa de vermiculita

Características Placa de Vermiculita

Coeficiente de condutividade térmica a

500 ºC W / mK 0,16

Temperatura da aplicação em ºC 1200

Espessura do corpo em cm 12

Page 7: Trabalho Vermiculita

Massa do corpo (kg) 400

Temperatura da superfície em ºC 81

3.Aplicações na construção civil

Graças às suas propriedades de isolamento acústico e térmico mencionadas

anteriormente, a vermiculita possui vasta aplicação na construção civil, sendo as

principais delas a massa para revestimento de paredes (reboco), placas de

aglomerado, blocos pré-moldados para utilização em divisórias internas, assim como

material para isolamento termo-acústico de forros e assoalhos e concreto leve

(UGARTE, 2005). Segundo sua granulometria, a aplicação da vermiculita pode

atender a necessidades específicas de compressão e densidade/resistência do

material.

Suas propriedades físicas também permitem a utilização da vermiculita como

impermeabilizante e massas anti-fogo para divisórias, paredes externas, forros e

portas.

Dentre as demais aplicações que podem ser citadas, estão o revestimento de áreas de

horticultura, devido à sua textura aerada, retentor de umidade e vedante térmico.

Conclusão

Apesar de ainda ser um isolante menos conhecido do que outros mais comuns na

construção civil, a vermiculita demonstra grande capacidade de aplicação em diversas

áreas da indústria e da construção, devido ao domínio adquirido pelo homem em sua

extração.

As propriedades específicas deste material e o número reduzido de etapas em seu

processo de preparo permitem à indústria uma alternativa viável no que diz respeito à

sustentabilidade, tema tão presente nos dias atuais.