Moisture Expansion of Clay Products

Abstract

The phenomenon of moisture expansion as related to structural clay products was studied to obtain information on the magnitude of expansion in commercial brick and to determine the phases in the &ed body which are responsible for the expansion. Many commercial brick were tested and analyzed, and the results were expanded by laboratory tests on specimens prepared from the crude clays. Pure kaolin specimens, with and without controlled additions of impurities, were employed to study the mechanism and causes of moisture expansion. Information was gathered to substantiate the theory of moisture expansion proposed by Smith in 1955. The results produced considerable doubt about the reliability of an accelerated autoclave test as a measure of moisture expansion under service conditions. At the end of this study, several factors came to light which would assist the brick manufacturer in producing a more stable product with respect to moisture expansion.

Aspectos fundamentais da expansão por umidade: revisão parte II: cinética de expansão e sua determinação

“…Um ensaio deste tipo é desejável a fim de se tentar predizer o comportamento de produtos em serviço. Todavia, a utilidade do ensaio é posta a prova quando se analisa que a EPU é causada pela adsorção de água ao corpo, já que a adsorção é um fenômeno que é afetado por temperatura, pressão, tipo de vapor e natureza da superfície do sólido, sendo então imaginável que temperaturas e pressões bem acima das condições de serviço poderão fornecer dados de expansão não realísticos [38], no que se refere às condições ambiente.…”

Análise da expansão por umidade e absorção de água de pisos cerâmicos comerciais em relação à composição química e à quantidade estimada de fase vítrea

“…Encontram-se na literatura várias tentativas de relacionar a EPU com a composição química dos corpos cerâmicos, sendo a mais conhecida a proposta por Young e Brownell [8], que sugerem uma dependência linear crescente entre a EPU e a razão (K 2 O+Na 2 O)/Al 2 O 3 e outra decrescente com a razão Al 2 O 3 /SiO 2 . Assim, a fim de se analisarem as possíveis correlações entre a EPU e a composição química, à semelhança do observado na literatura, foram calculadas as razões A/S, (K+N)/A e K/A.…”

“…A partir de metade da década de cinqüenta passou-se a estudar com mais profundidade a influência da composição mineralógica e microestrutural na EPU dos corpos cerâmicos, destacando-se os trabalhos de Smith [6], Milne [7] e Young e Brownell [8]. Em particular, Smith [6] mostrou que, devido à atração intermolecular, a superfície de um sólido possui a característica que para os líquidos é chamada tensão superficial, e isto é responsável por uma compressão do interior do sólido; se a água, ou outro líquido, é adsorvido à superfície, esta adsorção irá reduzir a energia superficial do sólido e conseqüentemente aliviar a compressão dentro do sólido.…”

“…Milne [7] observou haver uma correlação linear entre a EPU (determinada por autoclavagem) e a absorção de água, enquanto que Young e Brownell [8] verificaram que a correlação entre a EPU (determinada por autoclavagem) e a absorção só era realmente linear para temperaturas de queima superiores à temperatura de "EPU máxima" (correspondente à liberação de compostos amorfos altamente reativos, que provocam picos de expansão quando se analisa a EPU em função da temperatura de queima). As observações de Young e Brownell [8] foram confirmadas por Cole [15], que observou que para temperaturas de queima superiores à temperatura de "EPU máxima", havia uma correlação de proporcionalidade direta, enquanto que para temperaturas inferiores, a relação era linear, todavia de proporcionalidade inversa.…”

“…As observações de Young e Brownell [8] foram confirmadas por Cole [15], que observou que para temperaturas de queima superiores à temperatura de "EPU máxima", havia uma correlação de proporcionalidade direta, enquanto que para temperaturas inferiores, a relação era linear, todavia de proporcionalidade inversa. Estas observações foram ratificadas posteriormente por Boucher [16].…”