Balanço de sulfatos e hidratação de cimentos ternários à base de calcário e argilas calcinadas

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Py, Lucas Goldenberg
• Orientador(a): Kirchheim, Ana Paula
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Materiais cimentícios suplementares; Argila; Calcário
• Palavras-chave em Inglês: Calcined clay; Sulfate optimization; Blended cements; LC3
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/251705

A redução do teor de clínquer em cimentos compostos com materiais cimentícios suplementares (MCS) tem sido uma estratégia mundialmente utilizada para a redução das emissões de gases do efeito estufa pelas indústrias cimenteiras. Subprodutos de diferentes ramos industriais, tais como as cinzas volantes e escórias são utilizados pela indústria do cimento para produção de ligantes com reduzido impacto ambiental. Estudos alertam sobre a elevada demanda de cimento nos próximos anos e, consequentemente, o esgotamento de algumas fontes de MCS que não acompanharão esta demanda. Isto porque há uma tendência na redução de resíduos gerados pelas indústrias e da forte adoção de fontes de energias mais limpas. Desta forma, as argilas calcinadas se destacam, junto ao fíler calcário, como alternativa para a indústria, devido a sua ampla disponibilidade em diversas localidades. No entanto, a otimização de sulfatos e a potencial redução do fator clínquer são fatores que ainda precisam de um maior entendimento nesse tipo de cimento. Assim, o presente trabalho avaliou o balanço de sulfatos (teores entre 2,0 e 6,5% de SO3) e a produção de cimentos ternários compostos com argilas calcinadas e fíler calcário, em teores de substituição de clínquer em 54% e 45%, variando as proporções argila e fíler em 2:1 e 4,4:1. Foram avaliados como referências, um cimento com alto teor de clínquer (OPC) e um cimento do tipo CP IV produzido comercialmente. Como fonte pozolânica, utilizaram-se uma argila com elevado teor de metacaulinita (HMK~80%) e uma argila residual de médio teor (MMK~46%). Pelas análises de termogravimetria, observou-se o elevado consumo de portlandita nas primeiras idades em virtude da reação pozolânica, assim como a formação de fases carboaluminatos a partir da reação sinérgica entre fíler calcário e a argila calcinada. As misturas ternárias apresentaram aumento da demanda mínima de água em relação aos sistemas de referência, sobretudo nas misturas contendo argila MMK. O desempenho mecânico das argamassas ternárias, de modo geral, superou as misturas de referência aos 3, 7 e 28 dias, embora para as dosagens com menor teor de clínquer e menor relação MCS tenham sido ligeiramente inferiores às referências.