Title

Desempenho mecânico de rocha artificial vítrea para bancadas e tampos

Mechanical Performance of Artificial Glass Stone for Countertops and Tabletops

Authorship

REIS, MARCELO BARCELLOS; REIS, GUILHERME DE SOUZA; REBEL, CARLOS LUCIANO GOMES; FARIA, ROMULO FURTADO; MIRANDA, RAFAEL BITTENCOURT; LÍRIO, JOSÉ LUCAS DECOTÉ DE CARVALHO; SILVA, TATIANE BRITO PERIM DA; SILVA, THAIS LEAL DA CRUZ; COSTA, ELAINE APARECIDA SANTOS CARVALHO; VIEIRA, CARLOS MAURÍCIO FONTES

REIS, MARCELO BARCELLOS

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REIS, GUILHERME DE SOUZA

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REBEL, CARLOS LUCIANO GOMES

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FARIA, ROMULO FURTADO

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MIRANDA, RAFAEL BITTENCOURT

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LÍRIO, JOSÉ LUCAS DECOTÉ DE CARVALHO

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SILVA, TATIANE BRITO PERIM DA

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SILVA, THAIS LEAL DA CRUZ

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COSTA, ELAINE APARECIDA SANTOS CARVALHO

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VIEIRA, CARLOS MAURÍCIO FONTES

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DOI

10.5151/2594-5327-43166

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Abstract

Rochas artificiais vítreas com vidro soda-cal moído e epóxi de baixa viscosidade foram desenvolvidas por empacotamento particulado, visando à baixa porosidade, para bancadas e tampos. Duas composições otimizadas por empacotamento particulado e seleção estatística (ANOVA + pós‑testes), denominadas #4 e #8, foram produzidas com 89% (m/m) de vidro e 11% (m/m) de resina (teor mínimo para preencher vazios), por prensagem térmica (15 MPa, 20 min, 90 °C) sob vácuo (600 mmHg) e pós‑cura (100 °C, 30 min). Índices físicos (densidade aparente, porosidade e absorção) e ensaios mecânicos (flexão em três pontos e compressão) foram comparados a dois materiais comerciais: granito Branco SIENA e rocha aglomerada Branco PRIME. As composições #4 e #8 apresentaram porosidade/absorção muito baixas (0,25–0,36% e 0,08–0,14%), além de elevada resistência à flexão (42,98–44,13 MPa), superando o Branco PRIME (36,78 MPa) e o Branco SIENA (13,50 MPa). Em compressão, #4 e #8 atingiram 101,03 e 88,71 MPa, com desempenho próximo ao do granito (110,81 MPa) e inferior ao do Branco PRIME (168,07 MPa), o que é coerente com as diferenças de densificação e de microestrutura. Os resultados indicam que o empacotamento otimizado, a remoção de ar sob vácuo e a interface vidro–epóxi favorecem baixa porosidade e alta flexão, requisitos críticos para bancadas e tampos.

Artificial vitreous rocks composed of ground soda-lime glass and low-viscosity epoxy were developed via particulate packing to achieve low porosity for countertops and tabletops. Two compositions optimized by particulate packing and statistical selection (ANOVA + post-tests), named #4 and #8, were produced with 89% (w/w) glass and ~11% (w/w) resin (minimum content to fill voids), by thermal pressing (15 MPa, 20 min, 90 °C) under vacuum (600 mmHg) and post-curing (100 °C, 30 min). Physical indices (apparent density, porosity, and absorption) and mechanical tests (three-point bending and compression) were compared to two commercial materials: Branco SIENA granite and Branco PRIME agglomerated rock. Compositions #4 and #8 exhibited very low porosity/absorption (0.25–0.36% and 0.08–0.14%), as well as high flexural strength (42.98–44.13 MPa), surpassing Branco PRIME (36.78 MPa) and Branco SIENA (13.50 MPa). In compression, #4 and #8 reached 101.03 and 88.71 MPa, respectively, with performance close to that of granite (110.81 MPa) and inferior to that of Branco PRIME (168.07 MPa), which is consistent with the differences in densification and microstructure. The results indicate that optimized packing, vacuum air removal, and the glass-epoxy interface favor low porosity and high flexural strength, critical requirements for countertops and tabletops.

Keywords

Empacotamento, Resistência mecânica, Vidro soda-cal, Rochas artificiais vítreas

Artificial vitreous rocks, Mechanical resistance, Packaging, Soda-lime glass