DUTRA, Ricardo Peixoto Suassuna ; SILVA, Jaquelígia Brito da ; MORAES, Márcio Luiz Varela Nogueira de ; NASCIMENTO, R. M. ; GOMES, Uilame Umbelino ; PASKOCIMAS, Carlos Alberto . Avaliação da potencialidade de argilas do Rio Grande do Norte. Cerâmica Industrial, v. 13, p. 47-50, 2008.Foram estudadas argilas de diferentes regiões do estado do Rio Grande do Norte, Brasil, visando uma caracterização completa e indicar potencialidades industriais. A composição mineralógica das argilas foi
identificada por difração de raios X. A composição química foi determinada por fluorescência de raios X. Foi determinada por difração de laser a distribuição do tamanho de partículas das argilas. Os limites de Atterberg foram utilizados para classificar as amostras quanto à plasticidade. Os efeitos térmicos presentes nas amostras foram estudados por análise térmica diferencial. A predominância do mineral argiloso ilita, de composição química homogênea, com duas distribuições de tamanho de partículas e com plasticidades muito diferentes, foram os resultados predominantes. O exame das variáveis de processamento e das características intrínsecas de cada material indica o uso destas argilas para fabricação de blocos e telhas, bem como para fabricação de pavimentos e revestimentos, podendo ser uma nova área industrial no Estad

Dutra, Ricardo Peixoto Suassuna

Gomes, Uílame Umbelino

Melo, Pedro Terceiro de

Nascimento, Rubens Maribondo do

Paskocimas, Carlos Alberto

Varela, Marcio Luiz

Repositório Institucional da Universidade Federal do Rio Grande do Norte

Cerâmica Industrial, 11 (2) Março/Abril, 200642
Avaliação da Potencialidade de Argilas do  
Rio Grande do Norte – Brasil
Ricardo Peixoto Suassuna Dutraa*, Marcio Luiz Varelaa,  
Rubens Maribondo do Nascimentoa,b, Uílame Umbelino Gomesa,c,  
Carlos Alberto Paskocimasa,b, Pedro Terceiro de Melod
aPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais – PPgCEM 
bDepartamento de Engenharia Mecânica – DEM 
cDepartamento de Física Teórica e Experimental – DFTE 
Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN, Campus Universitário,  
Lagoa Nova, 59072-970 Natal - RN, Brasil 
dSindicato da Indústria de Cerâmica para Construção do Estado do RN – SINDICERÂMICA-RN 
Av. Salgado Filho, 2860, Lagoa Nova, 59075-900 Natal - RN, Brasil 
*e-mail: rpsd@ccet.ufrn.br
Resumo: Foram estudadas argilas de diferentes regiões do estado do Rio Grande do Norte, Brasil, visando 
uma caracterização completa e indicar potencialidades industriais. A composição mineralógica das argilas foi 
identificada por difração de raios X. A composição química foi determinada por fluorescência de raios X. Foi 
determinada por difração de laser a distribuição do tamanho de partículas das argilas. Os limites de Atterberg 
foram utilizados para classificar as amostras quanto à plasticidade. Os efeitos térmicos presentes nas amostras 
foram estudados por análise térmica diferencial. A predominância do mineral argiloso ilita, de composição 
química homogênea, com duas distribuições de tamanho de partículas e com plasticidades muito diferentes, foram 
os resultados predominantes. O exame das variáveis de processamento e das características intrínsecas de cada 
material indica o uso destas argilas para fabricação de blocos e telhas, bem como para fabricação de pavimentos 
e revestimentos, podendo ser uma nova área industrial no Estado.
Palavras-chave: argilas, caracterização, cerâmica, Rio Grande do Norte
1. Introdução
O estado do Rio Grande do Norte, localizado no Nordeste do 
Brasil, possui uma grande quantidade de indústrias de cerâmica 
vermelha ou estrutural. O setor da construção civil é o principal 
receptor desses produtos, sendo os blocos e as telhas os materiais 
produzidos em larga escala. O principal fator para a grande quanti-
dade de indústrias de cerâmica vermelha no Estado, é a abundância 
da principal matéria-prima: a argila. Entretanto, esse tipo de material 
necessita de um estudo detalhado de caracterização para estabelecer 
qual o processamento a ser adotado, e em que condições se obtêm 
as propriedades finais desejadas.
Em geral, as argilas são materiais muito heterogêneos, dependen-
do da sua formação geológica e da localização de extração. No Rio 
Grande do Norte, a maior parte das argilas é procedente das várzeas 
dos grandes rios e açudes. 
 Para a utilização das argilas em processos industriais é importante 
e indispensável uma identificação completa do tipo de argila e suas 
propriedades, uma vez que as propriedades do produto final estão 
interligadas à característica inicial da matéria-prima. Esse tema, de 
grande relevância, já foi assunto de diversos e numerosos trabalhos 
em todo mundo3,6,7,9.
As técnicas de caracterização mais utilizadas no estudo das ar-
gilas são: a difração de raios X; a análise química; a análise térmica; 
a distribuição de tamanho de partículas; e as medidas de plasticidade. 
Com a união dessas técnicas é possível identificar e quantificar o 
argilomineral (mineral de argila) predominante, como também os 
minerais acessórios da argila (minerais não argilosos), e adequar a 
argila ao processo industrial. 
Esse trabalho tem como objetivo principal caracterizar as ma-
térias-primas de diferentes localidades do estado do Rio Grande do 
Norte, Brasil, a fim de indicar um uso específico para a indústria 
cerâmica, bem como direcionar a formulação e o processamento.
2. Materiais e Métodos
Foram coletadas e analisadas doze amostras de argilas proceden-
tes de diferentes localidades do estado do Rio Grande do Norte (RN), 
Brasil, identificadas de A1 até A12. Cada amostra foi submetida às 
mesmas técnicas de caracterização.
Na análise da distribuição do tamanho de partículas foi utilizado 
equipamento de difração de laser (CILAS 920L). Foram levantadas 
as curvas granulométricas, bem como as percentagens retidas nas 
frações de 10%, 30%, 50%, 70% e 90%, e o tamanho médio das 
partículas. As amostras para este ensaio foram preparadas a partir de 5 
g do material passante na peneira ABNT n.35, correspondente a 0,42 
mm, adição de defloculante, agitação mecânica e repouso por 24 h. O 
limite de Atterberg foi determinado a partir do limite de liquidez1 (LL) 
e do limite de plasticidade2 (LP), compondo o índice de plasticidade 
(IP) das amostras. A análise química das amostras foi determinada 
por espectrometria de raios X, por energia dispersiva (Shimadzu, 
EDX 700). A análise mineralógica das amostras foi determinada por 
difração de raios X. A identificação das fases minerais foi realizada 
com base nas cartas-padrão do programa JCPDS, bem como por 
métodos propostos por outros autores5,10. A partir dos resultados de 
FRX e de DRX foi realizada a análise racional das argilas, a qual 
Cerâmica Industrial, 11 (2) Março/Abril, 2006 43
quantifica as fases presentes dos minerais qualificados. Foi utilizado 
o programa computacional “MIDS” desenvolvido na UFRN. Esse 
método propõe a resolução simultânea de equações lineares via NNLS 
“Nonnegative Least Squares” ou mínimos quadrados não-negativos. 
O número de equações é definido pelo número de componentes 
considerados usuais na argila detectados por DRX. Neste método, 
para cada componente existente na argila é construída uma equação 
linear, além da equação referente ao percentual de quartzo livre, de 
tal maneira que a soma das fases mineralógicas dos componentes 
é proporcional ao somatório total encontrado na análise química11. 
O comportamento térmico das argilas foi determinado por análise 
térmica diferencial (ATD) (Shimadzu, DTA-50). As amostras foram 
tratadas termicamente até a temperatura de 1200 °C, utilizando-se 
uma taxa de aquecimento de 10 °C/min.
3. Resultados e Discussão
A Tabela 1 contém os resultados de distribuição de tamanho de 
partículas nas frações acumuladas de 10% a 90%. Observa-se que a 
argila A2 apresenta a distribuição de tamanho de partícula mais fina, 
o que pode ser evidenciado pelas percentagens retidas nas diferentes 
frações granulométricas. As argilas A4, A5, A7, A8, A9 e A12 formam 
as que apresentaram granulometria mais grosseira. 
A fração argila é responsável, quase sempre, pela plasticidade de 
uma argila. De um modo geral, uma argila com uma maior quantidade 
de minerais argilosos (argilominerais) apresenta um tamanho médio 
de partículas menor e uma plasticidade maior, em comparação a uma 
argila com predominância de minerais não-argilosos. Com isso, a 
argila mais plástica e com menor tamanho de partícula deve possuir 
uma estabilidade térmica menor e maior perda de massa e retração 
após queima, sendo comum misturar diferentes tipos de argilas a fim 
de obter uma formulação ideal, em que a perda ao fogo e a retração 
não sejam excessivamente elevadas.
A Tabela 2 relaciona o diâmetro médio das partículas (Dm), a 
percentagem de partículas com diâmetro inferior a fração 2 µm e 
o índice de plasticidade (IP) das amostras estudadas. Nota-se que a 
relação granulometria-plasticidade citada anteriormente está coerente 
com os resultados apresentados. As argilas A1, A2, A3, A6, A10 e 
A11, foram as que apresentam menor diâmetro médio das partículas 
e, consequentemente, maior fração argilosa e maior plasticidade. 
De posse dos resultados anteriores, as argilas foram subdivididas 
em dois grupos. O grupo I representado pelas argilas A1, A2, A3, 
A6, A10 e A11, foi denominado de grupo dos minerais argilosos 
(plásticos), enquanto o grupo II contendo as argilas restantes (A4, 
A5, A7, A8, A9 e A12) foi denominado de grupo dos minerais não-
argilosos (não-plásticos).
Com a divisão em dois grupos, foram feitas as curvas granulo-
métricas para cada grupo, representadas pelas Figuras 1 e 2, respecti-
vamente. Observa-se que a distribuição granulométrica é semelhante 
para cada grupo.
A Tabela 3 contém a composição química das argilas deter-
minadas por fluorescência de raios X. Com exceção da argila A2, 
todas possuem um teor de óxido de ferro (Fe
2
O3) superior a 3 %. O 
Fe
2
O3 é o principal responsável pela coloração vermelha após quei-
ma4. A argila A10 por não conter teor de Fe
2
O3 superior a 5% deve 
apresentar coloração clara nas temperaturas inferiores a 1000 °C. 
Além do baixo teor de Fe
2
O3, a A2 apresenta outras características 
diferenciadas: elevado teor de Al
2
O3 (46,90 %), a mais baixa relação 
SiO
2
/Al
2
O3 (1,00) e o menor conteúdo de óxidos alcalinos (Na2O 
e K
2
O) e alcalinos terrosos (CaO e MgO), com um total de óxido 
fundente (alcalinos e alcalinos terrosos) de apenas 2,33%, conforme 
Tabela 4. Para todas as argilas, exceto A2 e A10, a quantidade de 
Tabela 1. Distribuição de tamanho de partículas das argilas.
(%) Amostras (µm)
A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12
10 1,57 0,87 1,46 3,69 2,27 1,80 3,80 2,18 2,88 1,16 1,60 6,11
30 3,93 2,36 3,36 13,40 6,97 4,64 14,54 9,38 16,06 2,94 4,46 19,91
50 6,87 4,57 5,71 26,90 13,78 7,97 27,61 24,14 37,92 5,68 8,42 34,59
70 11,52 8,18 9,31 42,30 27,77 13,60 40,43 47,09 63,24 9,54 15,55 54,31
90 23,26 15,78 14,15 61,33 42,34 24,99 56,43 98,83 94,15 17,58 30,10 88,31
Tabela 2. Propriedades granulométricas e índice de plasticidade das amos-
tras. 
Propriedades
Amostras Dm (µm) D < 2 µm (%) IP (%)
A1 9,79 13,82 19,5
A2 6,68 25,32 18,1
A3 6,98 15,87 24,5
A4 30,64 4,39 0,0
A5 19,19 8,50 9,3
A6 10,97 11,40 16,1
A7 29,53 4,78 9,4
A8 40,42 8,99 7,9
A9 44,24 6,45 0,0
A10 7,70 19,96 10,2
A11 12,50 13,12 16,8
A12 42,17 2,83 0,0
Figura 1. Curva granulométrica das argilas plásticas.
100
A2
A10
A3
A1
A11
A6
80
60
40
20
0
1
Diâmetro (Mm)
10 100
%
Cerâmica Industrial, 11 (2) Março/Abril, 200644
5 10 15
2 (Q)
20 25 30 35 40 45 50 55
A11
A10
A6
A3
A2
A1
K
K
KK
K
K
K
K
KK K
M
In
te
ns
id
ad
e 
re
la
tiv
a
M
K
M I
I
I I
I
I
I
I
I
I IQ M
MM
M
Q Q QQ
Q
Q
Q
Q
A
A
Q
Q
Q
Q
QQ
Q
Figura 3. Difratograma de raios X das argilas do grupo I. (M: montmorilonita; 
I: ilita; Q: quartzo; K: caulinita; e A: albita). 
óxidos fundentes variou no intervalo de 11% a 13%. Outro destaque 
da Tabela 4 é o alto valor da relação SiO
2
/Al
2
O3 da A10 devido ao 
elevado conteúdo de SiO
2
. 
Nota-se, que na composição química das argilas a subdivisão 
inicial em dois grupos não obedece a uma sequência lógica, diferen-
temente dos resultados da granulometria e plasticidade.
Nas Figuras 3 e 4 são apresentados os difratogramas das argi-
las plásticas e não-plásticas, subdivididas, respectivamente, pelo 
grupo I e II. Pode-se verificar que no grupo I os principais minerais 
encontrados foram: montmorilonita, ilita, caulinita, quartzo e a albita. 
Enquanto os principais minerais do grupo II foram: ilita, quartzo, e 
os feldspatos albita, anortita e sanidina. 
A Tabela 5 apresenta a análise racional das argilas. Observa-se 
que no grupo I o somatório (∑) dos minerais argilosos foi maior 
que o somatório do grupo II, exceção feita à argila A12. Com esses 
resultados, comprova-se a predominância do mineral ilita em todas 
as amostras. A A2 foi a única que não quantificou este mineral. Des-
taque também para a presença do feldspato (F) em todas as argilas 
do grupo II, exceto A12.
 As Figuras 5 e 6 apresentam as curvas de ATD dos dois grupos 
de argilas. Estas curvas possibilitam detecção de picos endotérmicos e 
exotérmicos (efeito devido ao ganho ou perda de entalpia) nas argilas. 
Observa-se para todas as amostras um pico exotérmico por volta dos 
130 ºC referente à eliminação da água adsorvida fisicamente. Nota-se 
que a argila A2 foi a que apresentou menor intensidade deste pico, 
Figura 2. Curva granulométrica das argilas não plásticas.
100
A8
A9
A7
A4
A5
A12
80
60
40
%
20
0
1 10 100
Tabela 3. Análises químicas das argilas. 
Grupo Amostras Elementos, % em peso.
SiO
2
Al
2
O3 Fe2O3 CaO Na2O K2O MnO TiO2 MgO Outros
I A1 42,79 28,81 12,85 2,16 1,53 5,14 0,17 1,05 4,01 1,49
A2 46,91 46,90 1,98 0,51 0,97 0,36 - 1,25 0,49 0,63
A3 42,89 28,81 14,19 2,26 1,67 5,08 0,16 1,60 2,25 1,10
A6 46,45 28,72 11,10 2,30 2,36 4,50 0,15 1,18 2,25 0,99
A10 61,59 26,88 4,17 0,65 1,22 2,74 0,06 0,62 0,82 1,25
A11 42,00 27,99 14,48 2,50 1,96 3,92 0,21 1,80 3,84 1,30
II A4 52,25 25,86 7,19 3,41 2,07 5,10 0,12 0,71 1,59 1,70
A5 44,33 26,99 11,27 3,24 2,56 5,36 0,17 0,91 3,19 1,98
A7 49,81 27,19 8,09 2,82 2,47 5,24 0,12 1,19 1,99 1,08
A8 50,85 27,85 6,94 2,61 1,84 6,12 0,09 0,75 1,32 1,63
A9 52,68 27,12 5,17 2,76 1,78 6,88 0,10 0,71 1,31 1,49
A12 40,97 30,41 12,71 1,91 1,99 5,86 0,20 1,00 3,03 1,92
Tabela 4. Relação entre os óxidos das argilas.
Amostras SiO
2
 / Al
2
O3 Alcalinos
(%)
Alcalinos
terrosos (%)
Óxidos
fundentes (%)
I
A1 1,49 6,67 6,17 12,84
A2 1,00 1,33 1,00 2,33
A3 1,49 6,75 4,51 11,26
A6 1,62 6,86 4,55 11,41
A10 2,29 3,96 1,47 5,43
A11 1,50 5,88 6,34 12,22
II
A4 2,02 7,17 5,00 12,17
A5 1,64 7,92 6,43 14,35
A7 1,83 7,71 4,81 12,52
A8 1,83 7,96 3,93 11,89
A9 1,94 8,66 4,07 12,73
A12 1,35 7,85 4,94 12,79
Cerâmica Industrial, 11 (2) Março/Abril, 2006 45
Tabela 5. Análise racional das argilas.
Grupos Amostras Minerais argilosos (%) Minerais não-argilosos (%)
M I K ∑ Q F H Outros ∑
I A1 21,92 63,52 - 85,44 - - 12,86 1,70 14,56
A2 - - 98,70 98,70 - - - 1,30 1,30
A3 - 56,23 21,57 77,80 4,57 - 14,20 3,43 22,20
A6 20,73 59,23 - 79,96 - 8,96 11,08 - 20,04
A10 - 30,01 38,51 68,52 27,73 - 3,80 - 31,53
A11 27,76 56,21 - 83,97 - - 14,49 1,54 16,03
II A4 - 59,00 - 59,00 9,65 24,54 6,49 - 41,00
A5 - 62,96 - 62,96 - 18,96 11,28 6,80 37,04
A7 - 60,18 - 60,18 13,26 14,60 8,09 3,87 39,82
A8 - 56,77 - 56,77 12,70 19,14 6,94 4,45 43,23
A9 - 69,49 - 69,49 9,24 12,40 5,17 3,70 30,51
A12 - 81,57 - 81,57 - - 12,71 5,71 18,42
por não conter mineral do grupo da ilita e da montmorilonita, estes 
com maior capacidade de conter água adsorvida nas suas moléculas. 
Por esta razão, apesar de apresentar uma percentagem acumulada 
abaixo da fração < 2 µm de 25 %, superior às demais (Tabela 2), a 
argila A2 não apresenta elevada plasticidade, fato comprovado pelo 
DRX indicado pela presença de caulinita e pela ausência da ilita 
(Tabela 4).
Os minerais mais comuns nas argilas são reconhecidos pelos 
efeitos endotérmicos relativamente fortes no intervalo de temperatura 
de 500 a 650 °C8. Uma característica da caulinita é o pico endotérmi-
co na temperatura próxima de 1000 °C percebido na amostra A2. O 
grupo II, caracterizado por conter o mineral argiloso ilita em todas as 
amostras, apresenta curvas térmicas bastantes semelhantes.
4. Conclusões
As técnicas utilizadas neste trabalho foram eficientes e os 
objetivos iniciais do trabalho foram alcançados. A distribuição de 
tamanho de partículas das argilas e o limite de plasticidade tiveram 
uma relação direta e importante para indicar a aplicação das argilas. 
As argilas A1, A2, A3, A6, A10 e A11 (grupo I) que apresentaram um 
5
In
te
ns
id
ad
e 
re
la
tiv
a
10 15
2 (Q)
20 25 30 35 40 45 50 55
A12QI
Q
QI
I
I
Q
Q A
SISS
QQI
I
I
I Q AA
QA
Q
D
IA
Q
AQI
Q
T
I
Q T
T Q
I
M Q
Q
M A9
A8
A7
A5
A4
Figura 4. Difratograma de raios X das argilas do grupo II (I: ilita; Q: quartzo; 
D: dolomita; A: albita; T: anortita; S: sanidina).
0
Endo
Exo
200 400
Temperatura (°C)
600 800 1000 1200
A3
A6
A1
A10
A11
A2
Figura 5. Curvas ATD - grupo I.
0 200 400 600 800 1000 1200
A8
A9
A5
A4
A7
A12
Endo
Exo
Temperatura (°C)
Figura 6. Curvas ATD - grupo II.
Cerâmica Industrial, 11 (2) Março/Abril, 200646
tamanho de partículas inferior às argilas A4, A5, A7, A8, A9 e A12 
(grupo II), foram as que apresentaram maior plasticidade, podendo 
ser utilizadas em proporções maiores nas formulações de massas 
cerâmicas. Os difratogramas e a análise racional comprovaram a pre-
sença maior de minerais de argila no grupo I, enquanto que no grupo 
II a predominância foi de minerais não-argilosos, como o quartzo e 
os feldspatos. Os minerais de argila presentes nas argilas foram a 
ilita, a montmorilonita e a caulinita. Com os resultados de análise 
química e de análise racional, a maioria destas argilas apresenta cor 
vermelha após queima, devido à elevada quantidade de óxido de 
ferro, quantificado pela hematita, exceto para as argilas A2 e A10. Por 
ter apresentado características peculiares e importantes, tais como: 
moderada plasticidade, pequeno tamanho de partículas, ausência de 
óxido de ferro, as argilas A2 e A10 podem ser utilizadas na cerâmica 
de revestimento e porcelanas. As argilas A4, A9 e A12 apresentaram 
baixo teor de fração argilosa, e não devem ser utilizadas separada-
mente. As argilas A4, A5, A7, A8 e A9 podem ser utilizadas como 
fundentes em massas cerâmicas, devido à presença do feldspato.
5. Agradecimentos
A CAPES, ao CNPq, ao SIDICERÃMICA -RN a e FAPERN.
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Solo - Determinação do Limite de Liquidez. Rio de Janeiro, 1984, 6 p. 
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Avaliação da potencialidade de argilas do Rio Grande do Norte – Brasil

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