COMPORTAMENTO REOLÓGICO DE CIMENTOS LC³ COM ARGILAS CAULINÍTICAS DO PARÁ

Authors

  • Micael Rubens Cardoso da Silva Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
  • Camila Salvi Malacarne UFRGS
  • Ana Paula Kirchheim UFRGS

DOI:

https://doi.org/10.46421/entac.v18i.1264

Keywords:

sustainability, alternative cements, rheology, kaolin sludge

Abstract

The use of high purity clays as supplementary cementitious material is generally associated with an increase in the water demand of the mixture and a decrease in its workability. This study aimed to evaluate the fresh properties of a LC³ cement produced with a mining residue from the processing of kaolin, compared to kaolin, which presents higher purity. Three cements were produced in the laboratory, in the proportion of 50% Portland clinker, 30% calcined clay, 15% limestone and 5% gypsum, whose fraction corresponding to the clays was replaced by the residue, the Calcined Kaolin Sludge (CKS), by Calcined Kaolin (CK) and by an inert material (quartz powder). The cements were characterized in paste in order to evaluate the setting times, water demand, mini-slump spread, and rheological properties. The results have demonstrated the high potential of CKS as a raw material for the production of LC³ cements, as the cements produced with this material presented lower water demand, lower plastic viscosity and yield stress, as well as greater homogeneity than the cement produced with CK.

References

ABNT ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16605: Cimento Portland e outros materiais em pó - Determinação da massa específico, Rio de Janeiro, 2017.

______. NBR 10520: Metacaulim para uso com cimento Portland em concreto, argamassa e pasta, Parte 1: Requisitos. Rio de Janeiro, 2010.

______. NBR 16372: Determinação da finura pelo método de permeabilidade ao ar (método de Blaine). Rio de Janeiro, 2015.

______. NBR 16607: Cimento Portland — Determinação dos tempos de pega. Rio de Janeiro, 2018.

ASTM C1738 / C1738M - 18. Standard Practice for High-Shear Mixing of Hydraulic Cement Pastes, 2018.

ABRÃO, P. C. R. A.; O uso de pozolanas como materiais cimentícios suplementares: disponibilidade, reatividade, demanda de água e indicadores ambientais. 2019. Dissertação de mestrado. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, USP, 2019.

AGÊNCIA NACIONAL DE MINERAÇÃO. Caulim. Disponível em: http://www.anm.gov.br/ dnpm/publicacoes/serie-estatisticas-e-economia-mineral/outras-publicacoes-1/6-2-caulim. Acesso em: 15 mai. 2020.

ANTONI, M; ROSSEN, J; MARTIRENA, F; K. SCRIVENER, K. Cement substitution by a combination of metakaolin and limestone. Cement and Concrete Research. vol. 42, p. 1579–1589, 2012.

ARRUDA JUNIOR, E. S.; LIMA, J.; BARATA, M. S. Cimentos de baixa emissão de CO2 a partir de misturas de resíduo caulinítico e calcário. Anais... Encontro Nacional BETÃO ESTRUTURAL, 2018, Lisboa. resíduo caulinítico, metacaulinita, calcário, adição mineral, cimento de baixa emissão de CO2, 2018.

AVET, F; SCRIVENER, K.; Investigation of the calcined kaolinite content on the hydration of Limestone Calcined Clay Cement (LC3). Cement and Concrete Research, v.107, p. 124 – 135, 2018.

BARATA, M. S., ANGÉLICA, R.S.; Caracterização dos resíduos cauliníticos das indústrias de mineração de caulim da amazônia como matéria-prima para produção de pozolanas de alta reatividade. Cerâmica. v.58. p. 36-42, 2012.

COSTA, A. R. D. Hidratação e carbonatação de cimentos ternários (LC³) contendo resíduos de fontes cauliníticas e de argila calcinada. Dissertação de mestrado, Universidade Federal da Bahia, Salvador, UFBA, 2020.

DAUKŠYS, M; SKRIPKIŪNAS, G; GRINYS, A. Finely Ground Quartz Sand and Plasticizing Admixtures Influence on Rheological Properties of Portland Cement Paste. Materials Science (Medžiagotyra). v.16, Nº. 4, 2010.

DOS SANTOS, E., SCORZELLI, R.B., BERTOLINO, L.C., ALVES, O.C., MUNAYCO, P; Characterization of kaolin from the Capim River region — Brazil. Applied Clay Science. vol.55, p.164–167, 2012FAVIER, A.; ZUNINO, F.; KATRANTZIS, I.; SCRIVENER, K. The Effect of Limestone on the Performance of Ternary Blended Cement LC3: Limestone, Calcined Clays and Cement. In: SCRIVENER, K.; FAVIER, A. (eds). Calcined Clays for Sustainable Concrete. vol. 10. Dordrecht: Springer, 2018. p. 170–175.

FEYS, D.; CEPURITIS, R.; JACOBSEN, S.; LESAGE, K.; SECRIERU, E.; YAHIA, A. Measuring rheological properties of cement pastes: most common techniques, procedures and challenges. RILEM Technical Letter, v. 2, p. 129-135, 2017.

HUNGER, M.; H.J.H. BROUWERS. Flow analysis of water–powder mixtures: Application to specific surface área and shape fator. Cement & Concrete Composites. vol.31, p. 39–59, 2009.

LONGHI, M.A.; RODRÍGUEZ, E.D.; BERNAL, S.A.; PROVIS, J.L.; KIRCHHEIM, A.P.; Valorisation of a kaolin mining waste for the production of geopolymers, Journal of Cleaner Production, v. 115, p. 256-272, 2016.

MALACARNE, C. S. Produção e caracterização de cimentos LC³ a partir de calcários e fontes cauliníticas do Rio Grande do Sul. Dissertação de mestrado, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, UFRGS, 2019.

MUZENDA, T. R.; P. HOU, P.; KAWASHIMA, S.; SUI., T.; CHENG, X. The role of limestone and calcined clay on the rheological properties of LC3, Cement and Concrete Composites, v.107, 2020.

NADÓLSKIS, Hêndricas. Comunicação redacional atualizada. 6. ed. São Paulo: Instituto Brasileiro de Edições Pedagógicas, 1998.

RAHHAL, V; TALERO, R. Calorimetry of Portland cement with silica fume, diatomite and quartz additions. Construction and Building Materials, vol. 23, p. 3367–3374, 2009.

SOUZA, P. S. L; DAL MOLIN; D. C. C; Viability of using calcined clays, from industrial byproducts, as pozzolans of high reactivity. Cement and Concrete Research. vol.35, p.1993-1998, 2005.

TEIXEIRA, et al. Estudo do comportamento reológico de pastas cimentícias utilizando reômetro de cisalhamento dinâmico. Revista IBRACON de estruturas e materiais. vol.7, ed.6, p. 922-939, 2014.

VANCE, K..; AGUAYO, M.; OEY, T.; SANT, G.; NEITHALATH, N. The rheological properties of ternary binders containing Portland cement, limestone, and metakaolin or fly ash. Cement and Concrete Composites. V. 52, p. 196-207, 2013.

Published

2020-11-04

How to Cite

SILVA, Micael Rubens Cardoso da; MALACARNE, Camila Salvi; KIRCHHEIM, Ana Paula. COMPORTAMENTO REOLÓGICO DE CIMENTOS LC³ COM ARGILAS CAULINÍTICAS DO PARÁ. In: NATIONAL MEETING OF BUILT ENVIRONMENT TECHNOLOGY, 18., 2020. Anais [...]. Porto Alegre: ANTAC, 2020. p. 1–8. DOI: 10.46421/entac.v18i.1264. Disponível em: https://eventos.antac.org.br/index.php/entac/article/view/1264. Acesso em: 18 jul. 2024.

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