Uso de metacaulim como fonte de alumina em escórias visando à produção de cimento supersulfatado

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Pimenta, Samuel Fernandes
• Orientador(a): Luz, Caroline Angulski da
• Banca de defesa: Luz, Caroline Angulski da , Pelisser, Fernando , Belancon, Marcos Paulo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Pato Branco
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Cimento Portland; Escória (Metalurgia); Materiais compostos; Resistência de materiais; Portland cement; Slag; Composite materials; Strength of materials
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5204

A produção do cimento Portland (CP) é responsável por cerca de 5 a 8% de CO2emitido no planeta, uma porcentagem considerável quando pensado que o cimento é um dos materiais mais utilizados no mundo. Além desse panorama nada favorável, é preciso destacar que para a obtenção do CP demanda grande quantidade de matéria primanão renovável e alto gasto energético. Diante desse olhar da ciência para práticas menos agressivas ao ambiente, a utilização de outros cimentos ganha destaque, entre eles, o cimento supersulfatado (CSS). Constituído de 70-90% de escória de alto-forno(subproduto da indústria siderúrgica), 10-20% de sulfato de cálcio e até 5% de umativador alcalino (geralmente o CP), o CSS tem como vantagem a utilização de subprodutos de outros segmentos industriais, seu baixo gasto energético e grande resistência a ambientes quimicamente agressivos. Estudos anteriores demonstram que uma escória de alto-forno com um teor alto de Al2O3(>13%) podem apresentar melhor reatividade e maior formação de etringita, proporcionando um melhor desempenho mecânico nas idades iniciais, entretanto,as escórias brasileiras apresentam teor médio de Al2O3(7 a 11%), podendo comprometer a resistência do CSS. Nesse sentido, o objetivo desse trabalho foi utilizar o metacaulim (MK) como fonte alternativa de Al2O3no CSS. Para tanto, foram preparadas pastas de CSS com substituições parciais da escória de alto-forno por MK (0, 5, 10, 15 e 20%) e foram realizados ensaios de resistência mecânica, calorimetria, absorção de água, difratometria de raios X (DRX) e termogravimétricas(TG-DTG). Os melhores resultados de resistência mecânica foram apresentados pela amostra com 5% de MK em todas as idades, contudo as amostras com 10% se compararam a amostra referência (0% de MK). As amostras com 15 e 20% tiveram resultados inferiores a amostra referência. Através da análise em microestrutura (DRX e TG-DTG) foi possível avaliar a caracterização das pastas e identificar a presença de etringita (objeto de estudo) em todas as amostras e em todas as idades. Entretanto, foi possível observar uma maior intensidade do hidrato nas pastas com 5 e 10% de MK. Dessa forma, é possível constatar que o MK é uma alternativa viável para o melhoramento da resistência mecânica do CSS, quando utilizado em até 10%,sendoé possível considerar que o MK está restrito a um teor ótimo.