Modelamento matemático do comportamento plástico do sistema argila-água no processo de extrusão

Abstract

As argilas, quando misturadas com água, adquirem a propriedade chamada plasticidade que tem papel fundamental durante o seu processamento. As técnicas empregadas na caracterização da plasticidade muitas vezes não revelam resultados quantitativos que permitam sua aplicação em modelos matemáticos do processo de conformação a que serão submetidas as argilas. Este projeto teve por objetivo estudar os métodos empregados na medição de plasticidade do sistema água-argila e desenvolver um modelo matemático baseado em ensaio de compressão para avaliação da plasticidade. Foram estudadas três argilas e a plasticidade foi também caracterizada pelos métodos de Pfefferkorn e de Atterberg. A partir dos ensaios de compressão, parâmetros foram obtidos para inserção no modelo matemático desenvolvido para o processo de extrusão. Foi possível observar uma correlação entre tensão efetiva de compressão e umidade, dentro de cada grupo de argila. Em seguida, os resultados teóricos da pressão de extrusão foram comparados aos resultados experimentais para bocais circulares e retangulares. Os modelos desenvolvidos mostraram um ótimo acordo com os valores experimentais obtidos, bem como aqueles encontrados na literatura. Para a equação que modela o processo de extrusão, a tensão efetiva obtida pelo ensaio de compressão foi um parâmetro significativo que revela o comportamento da argila durante o seu processamento.