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Tipo: Dissertação
Título: Estudo da remediação de alterabilidades nos principais quartzitos ornamentais do Ceará
Título em inglês: Study of the remediation of slterabilities in the main ornamental quartzites of Ceará
Autor(es): Lopes, Renata de Oliveira
Orientador: Mattos, Irani Clezar
Coorientador: Nascimento Junior, Daniel Rodrigues do
Palavras-chave em português: Rochas ornamentais;Quartzito;Alterabilidade
Palavras-chave em inglês: Ornamental rocks;Alterability;Quartzite
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA
Data do documento: 2025
Citação: LOPES, Renata de Oliveira. Estudo da remediação de alterabilidades nos principais quartzitos ornamentais do Ceará. 2025. Dissertação (Mestrado em Geologia) - Programa de Pós-Graduação em Geologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025.
Resumo: A crescente demanda por materiais naturais de alta resistência e estética diferenciada impulsionou o uso de quartzitos ornamentais brasileiros na construção civil. Entretanto, a performance desses materiais frente a agentes químicos de uso cotidiano, especialmente em ambientes domésticos, ainda carece de estudos detalhados. Neste contexto, esta pesquisa teve como objetivo investigar a alterabilidade físico-química de três variedades comerciais de quartzito do Ceará — Perla Santana, Cristallo Pink e Taj Mahal —, focando nos processos de degradação estética e na eficácia de métodos de remediação. A metodologia adotada foi multidisciplinar, envolvendo ensaios normatizados (brilho, porosidade, densidade e absorção), análises físico estruturais (PUNDIT e MEV/EDS) e testes de aplicação e remoção de agentes químicos (KOH, HCl, NaCl, hipoclorito, tintas, entre outros). As amostras foram inicialmente polidas de forma padronizada e, em seguida, submetidas à ação controlada dos reagentes por períodos variados, simulando diferentes cenários de uso e exposição. Nos ensaios de brilho, realizados com glossímetro a 60°, o KOH provocou as maiores perdas, superiores a 16% em algumas amostras, especialmente no Cristallo Pink. O hipoclorito de sódio apresentou impacto visual quase nulo, indicando comportamento superficial diferenciado. As análises colorimétricas na escala CIELAB mostraram variações significativas nos parâmetros L*, a* e b*, com ΔE superiores a 3, valor perceptível ao olho humano. A análise estrutural pelo ensaio PUNDIT evidenciou correlação entre a velocidade de propagação de ondas e a integridade microestrutural. Zonas compactas e pouco alteradas apresentaram velocidades acima de 4000 m/s, enquanto valores inferiores a 2500 m/s indicaram microfissuras e heterogeneidade interna. As análises em MEV revelaram estruturas escamosas, lâminas orientadas e preenchimento de fraturas por minerais secundários, como caulinita e micas, enquanto o EDS confirmou altos teores de alumínio e potássio, compatíveis com muscovita e feldspatos alterados. Na etapa de remediação, testaram-se saponáceo, ácido cítrico, bicarbonato de sódio, vinagre e suco de limão. As manchas orgânicas responderam melhor aos ácidos orgânicos, e o saponáceo foi eficaz na remoção de tintas. A profundidade da mancha e o tempo de exposição ao reagente agressor foram determinantes na eficácia da limpeza. Os resultados indicam forte relação entre porosidade, microfissuramento e suscetibilidade à alteração estética. Rochas com maior porosidade apresentaram maiores perdas de brilho e alterações colorimétricas, sugerindo que a conectividade dos poros facilita a penetração de agentes agressivos. Assim, a resistência química dos quartzitos não depende apenas da composição mineralógica, mas também da integridade física, granulometria, orientação das foliações e grau de compactação. Conclui-se que a abordagem integrada adotada fornece avaliação técnica robusta sobre a durabilidade estética dos quartzitos cearenses em uso doméstico, oferecendo subsídios para o setor de rochas ornamentais. Como perspectivas futuras, recomenda-se a aplicação de DRX, tomografia de raios-X e envelhecimento acelerado para aprofundar a compreensão da evolução dessas rochas em diferentes condições de uso.
Abstract: The growing demand for natural materials with high strength and distinctive aesthetics has driven the use of Brazilian ornamental quartzites in the construction industry. However, the performance of these materials when exposed to everyday chemical agents, particularly in domestic environments, still requires detailed investigation. In this context, the present research aimed to investigate the physicochemical alterability of three commercial varieties of quartzite from Ceará — Perla Santana, Cristallo Pink, and Taj Mahal — focusing on aesthetic degradation processes and the effectiveness of remediation methods. The methodology adopted was multidisciplinary, involving standardized tests (gloss, porosity, density, and absorption), physico-structural analyses (PUNDIT and SEM/EDS), and application/removal tests with chemical agents (KOH, HCl, NaCl, sodium hypochlorite, paints, among others). Samples were initially polished in a standardized manner and subsequently subjected to the controlled action of reagents over varying periods, simulating different scenarios of use and exposure. In gloss measurements, performed with a 60° glossmeter, KOH caused the greatest losses, exceeding 16% in some samples, particularly in Cristallo Pink. Sodium hypochlorite produced an almost negligible visual impact, indicating a distinct surface behavior. Colorimetric analyses in the CIELAB scale revealed significant variations in the L, a, and b* parameters, with ΔE values exceeding 3, a threshold perceptible to the human eye. Structural analysis by PUNDIT testing demonstrated a correlation between wave propagation velocity and microstructural integrity. Compact and minimally altered zones exhibited velocities above 4000 m/s, whereas values below 2500 m/s indicated microcracks and internal heterogeneity. SEM analyses revealed scaly structures, oriented laminae, and fracture filling by secondary minerals such as kaolinite and micas, while EDS confirmed high aluminum and potassium contents consistent with muscovite and altered feldspars. In the remediation stage, scouring powder, citric acid, sodium bicarbonate, vinegar, and lemon juice were tested. Organic stains responded more effectively to organic acids, and scouring powder proved effective in removing paints. Stain depth and exposure time to aggressive reagents were decisive factors in cleaning efficiency. The results indicate a strong relationship between porosity, microcracking, and susceptibility to aesthetic alteration. Rocks with higher porosity exhibited greater gloss losses and colorimetric changes, suggesting that pore connectivity facilitates the penetration of aggressive agents. Thus, the chemical resistance of quartzites depends not only on mineralogical composition but also on physical integrity, grain size distribution, foliation orientation, and degree of compaction. It is concluded that the integrated approach adopted provides a robust technical assessment of the aesthetic durability of quartzites from Ceará in domestic applications, offering valuable insights for the ornamental stone sector. For future perspectives, the application of XRD, X-ray tomography, and accelerated aging tests is recommended to deepen the understanding of the evolution of these rocks under different usage conditions.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85790
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0000-0001-6967-2604
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/5405685963525041
ORCID do Orientador: https://orcid.org/000-0002-5971-4433
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/1410515038664525
ORCID do Coorientador: https://orcid.org/0000-0002-4771-257X
Currículo Lattes do Coorientador: http://lattes.cnpq.br/4046017160327748
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:DGL - Dissertações defendidas na UFC

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