SIMPÓSIO BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO CIMENTO

THE EXISTENCE OF NON-CRYSTALLINE PHASES IN ANHYDROUS PORTLAND CLINKER: AN X-RAY DIFFRACTION INVESTIGATION

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

Portland clinker (PC) may contain an amorphous or non-crystalline (ACn) fraction most likely coming from poor phase crystallization, although there is not a consensus on that. This work assessed the presence of ACn in eight commercial PC, using CuKα_1,2 and strictly monochromatic CuKα₁ radiation and the external standard method. The results showed that CuKα_1,2 radiation generally yielded equivalent or higher ACn contents than CuKα₁measurements. Four clinkers showed ACn contents of 8.6-12.2 wt% and 4.5-8.3 wt% respectively for CuKα_1,2and CuKα₁measurements, above the precision threshold. Thus, anhydrous Portland clinker may present an important ACn content.

MODELAGEM TERMODINÂMICA DO CLÍNQUER PORTLAND RICO EM FERRITA CONTENDO RESÍDUO DE CATALISADOR CATALÍTICO

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

Este estudo analisou a evolução das fases do clínquer Portland rico em ferrita (HFPC) durante a fabricação e os efeitos do coprocessamento do resíduo de catalisador (SFCC) na clinquerização. O processo foi simulado utilizando a modelagem termodinâmica, variando a composição prevista do clínquer em sistemas de referência e contendo SFCC. A relação C₂(A,F)/C₃(A,F) formada na clinquerização do HFPC dobrou durante o resfriamento, aprimorando a estabilidade do C₄AF. O incremento do teor de C₃A previsto e o coprocessamento do SFCC otimizaram a dissolução do CaO, aumentando o teor de C₃S no clínquer. A modelagem termodinâmica ampliou a compreensão sobre o uso do SFCC e seus efeitos na fabricação do HFPC, podendo ser aplicada a outros materiais alternativos coprocessados na indústria.

Avaliação do desempenho de cimentos para a era digital: Métodos tradicionais x alternativos

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

Os cimentos contemporâneos estão se tornando cada vez mais complexos e com menor teor de clínquer, demandando ensaios de controle de desempenho mais sofisticados que os métodos normativos atuais. Este estudo explora a relação entre dois ensaios alternativos, água combinada e calor de hidratação, e a resistência à compressão (ensaio normativo) de 117 cimentos comerciais brasileiros. A correlação direta entre água combinada, calor de hidratação e resistência à compressão é evidente em todas as idades, embora varie com base na composição do cimento. Os métodos alternativos apresentados requerem menos recursos materiais e humanos para cada ensaio e geram um volume maior de dados em comparação com o ensaio de resistência à compressão. Apesar de esses métodos não substituírem o teste de resistência, eles apresentam potencial de complementar o controle de qualidade do cimento, contribuindo para o desenvolvimento de modelos preditivos mais robustos e precisos. O que consequentemente pode auxiliar na redução de custos e impacto ambiental na produção do cimento, além de estarem mais alinhados com os princípios de digitalização da indústria 4.0.

A IMPORTÂNCIA DOS POLIMORFOS DO C3S NA ANÁLISE QUANTITATIVA DE FASES DE CLÍNQUERES PORTLAND: UM ESTUDO POR DIFRAÇÃO DE RAIOS X SÍNCROTRON E REFINAMENTO RIETVELD

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

A análise quantitativa de fases Rietveld (AQFR) através da difração de raios X (DRX) de clínqueres/cimentos Portland (CPs) é de grande importância, tanto para pesquisas científicas quanto para o controle de produção da indústria. A presença de diversas fases (algumas delas apresentando polimorfismo) e a significativa sobreposição dos picos no padrão de difração tornam a AQFR de CPs uma tarefa complexa. Este trabalho investigou a importância de considerar diferentes polimorfos do C₃S na AQFR de quatro CPs, sendo três cinza e um branco através de DRX síncrotron. Os resultados mostraram que os clínqueres cinza apresentaram os polimorfos M1 e M3, enquanto o clinquer branco apresentou os polimorfos M1 e T3. A acurácia da AQFR foi significativamente afetada ao usar apenas um ou ambos polimorfos apenas quando as quantidades dos polimorfos do C₃S foi semelhante, levando a diferenças de até 5,8 m% no teor total de C₃S e 4,8% no teor total de C₂S. Do contrário, quando um dos polimorfos do C₃S foi predominante (aqui, >73% do total de C₃S), a inclusão de ambos na análise não levou a diferenças significativas nos resultados quantitativos.

OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE NEUTRALIZAÇÃO DO SUBPRODUTO FOSFOGESSO USADO EM INDÚSTRIA CIMENTEIRA

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

Neste estudo, conduziu-se investigação sobre a otimização do processo de neutralização do fosfogesso para aplicação como regulador de pega (fonte de sulfato de cálcio) na produção de cimentos Portland. Os principais parâmetros avaliados foram o teor de cal sólida hidratada e o tempo de residência do fosfogesso tratado, com diferentes quantidades de cal hidratada (0%, 3% e 5%) e tempos de residência de 1, 3 e 7 dias. Realizaram-se análises químicas por fluorescência de raios-X (FRX) e avaliou-se o potencial hidrogeniônico (pH) das amostras tratadas. Adicionalmente, produziram-se pastas de cimento com as formulações de fosfogesso tratado e avaliou-se o calor de hidratação por calorimetria isotérmica, bem como a resistência à compressão em cubos de 2x2x2 cm aos 1 e 28 dias de idade. Os resultados demonstraram que a adição de 3% e 5% de cal hidratada ao fosfogesso resultou em aumento do pH, e observou-se que tempos de residência inferiores a 7 dias são viáveis no tratamento do fosfogesso com cal. Além disso, destacou-se o papel crucial desempenhado pela cal hidratada, promovendo reações de hidratação mais rápidas e maior resistência nas pastas de cimento contendo fosfogesso tratado.

ESTUDO DA DIFRAÇÃO DE RAIOS X “IN SITU” DO CIMENTO CPV

Guilherme Brigoline silva, Henrique Carvalho da Silva Coelho — Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

O estudo da cinética de hidratação de cimentos é uma importante etapa para o entendimento do desempenho do material. A avaliação da difração de raios X in-situ de pastas de cimentos contribui para a identificação e quantificação de produtos de hidratação e fases anidras, além de demonstrar a reatividade de adições minerais. Esse trabalho propõe um estudo in situ de uma amostra de CPV ARI RS utilizando a técnica de difração de raios X. Essa foi hidratada e o teor das fases foi quantificado pelo método de Rietveld nas idades 10min, 500min e 1000min. Os resultados se encontram coerentes com a literatura.

Desenvolvimento de um novo sistema integrado de baixo custo para medição contínua do módulo de elasticidade em materiais cimentícios desde idades iniciais

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

O método experimental EMM-ARM é uma das técnicas utilizadas para determinar o módulo de elasticidade de materiais cimentícios em suas primeiras idades. A versão original do EMM-ARM tinha a limitação do seu uso devido aos custos e dificuldades de operação dos equipamentos necessários para aquisição de dados. Para contornar estas limitações, foram desenvolvidas versões de baixo custo anteriormente. No entanto, todas essas versões compartilham a limitação de utilizar um sistema de excitação que não está integrado ao sistema de monitoramento, além de depender de equipamentos proprietários. O objetivo deste estudo é desenvolver um novo sistema automatizado de baixo custo que integra todos os estágios do teste (excitação, aquisição e pós-processamento) em um único sistema. Para testar e validar o novo sistema desenvolvido, foram realizados ensaios comparativos utilizando esse sistema em conjunto com outro sistema que emprega o método de Compressão Cíclica. Consequentemente, os resultados do módulo de elasticidade obtidos por ambas as técnicas foram comparados para os intervalos de 1 e 3 dias. Os resultados desta pesquisa demonstraram uma boa concordância entre os valores do módulo de elasticidade obtidos pelo novo sistema e pela técnica de compressão cíclica.

Caulins da Amazônia como matéria-prima para novas misturas de cimento de calcário e argila calcinada

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

O uso de materiais cimentícios suplementares constitui uma das estratégias da indústria global do cimento para limitar o aquecimento global. Na região amazônica, entre 1990 e 2018, produziu-se cimentos com 14-30% de argila calcinada e 5-10% de calcário. Posteriormente, o uso de argilas calcinadas e calcário foi substituído apenas calcário em até 25%. Uma solução regional para reduzir custos e otimizar indicadores ambientais seria o uso de cimentos de argila calcinada e calcário (LC³) em larga escala, com outras proporções de caulim calcinado/calcário. O presente estudo teve como objetivo investigar a viabilidade de novas composições de LC³ a partir da razão caulim calcinado/calcário abaixo de 2 e percentuais de substituição de clínquer acima de 50%. Os resultados apontam para a possibilidade de utilizar maior quantidade de calcário nas composições LC³ incorporando menos clínquer e caulim calcinado, trazendo benefícios ambientais com redução de custos de produção. São necessárias mudanças nas normas brasileiras para incluir novas composições de LC³.

IMPACTO DO USO DE RESÍDUO DE BAUXITA E DE CINZA VOLANTE NA HIDRATAÇÃO DO CIMENTO PORTLAND

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

A utilização de subprodutos de diferentes processos industriais, como resíduo de bauxita (RB) e cinzas, em associação ao cimento Portland é uma estratégia da indústria que não apenas busca o reaproveitamento de resíduos, mas que também reduz o impacto ambiental da produção de cimento. O estudo das reações químicas da combinação desses materiais é fundamental para a aplicação segura em larga escala na construção civil. Esta pesquisa tem o objetivo de analisar a reação química de pastas cimentícias dosadas com substituição parcial de RB, cinza volante e RB+cinza volante, por meio de calorimetria de condução isotérmica, DRX e TGA. Os resultados mostraram que ambas as adições têm efeito fíler na reação, devido às suas elevadas áreas superficiais, e que o RB tem interação química com o cimento, formando novos produtos de hidratação com a presença de Al e Na.

AVALIAÇÃO DA REATIVIDADE DE ARGILAS CALCINADAS BRASILEIRAS UTILIZANDO O ENSAIO R3

Lucas Goldenberg Py, Jose da Silva Andrade Neto, Ana Paula Kirchheim — Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

Este artigo aborda a avaliação da reatividade de nove argilas calcinadas de origem brasileira por meio do ensaio R³. As argilas foram caracterizadas por análises de granulometria a laser e determinação da área superficial usando o método BET, além da determinação do teor de caulinita através da termogravimetria (TG). Em seguida, foram avaliados sistemas simplificados (pastas) contendo a argila calcinada, hidróxido de cálcio e carbonato de cálcio, com os teores de sulfato e álcalis ajustados para reproduzir as condições de pastas cimentícias durante o processo de hidratação. O calor liberado pelas pastas durante as primeiras 24 horas foi acompanho por calorimetria isotérmica. Foram identificadas correlações entre a reatividade e o teor de caulinita, bem como com o diâmetro médio das partículas. Este estudo amplia a compreensão das propriedades reativas das argilas calcinadas do Brasil, ao mesmo tempo em que valida a eficácia do ensaio R³ como uma ferramenta para avaliar a reatividade desses materiais, apresentando potenciais implicações industriais.

ATAQUE ÁCIDO DE ARGAMASSAS COM CIMENTOS COMPOSTOS COM CINZA DO BAGAÇO DA CANA-DE-AÇÚCAR E FÍLER CALCÁRIO

Guilherme Cordeiro, Andréia De Siqueira, Romildo Toledo Filho — Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

A substituição parcial de clínquer por materiais cimentícios suplementares destaca-se como estratégia-chave na busca pela descarbonização da indústria cimenteira. Essa abordagem visa preservar o sólido desempenho mecânico e a durabilidade dos sistemas cimentícios, fatores primordiais na construção civil. Nesse cenário, este estudo tem como objetivo avaliar a influência de cimentos compostos com cinza do bagaço da cana-de-açúcar (CBCA) e fíler calcário (FC) na durabilidade de argamassas frente ao ataque por ácido sulfúrico. Ensaios de resistência à compressão e absorção d’água foram realizados, enquanto a microestrutura foi minuciosamente analisada via microscopia eletrônica de varredura. Os resultados revelaram que a adição de ambos os materiais contribuiu significativamente para a densificação da microestrutura e para a redução da formação de gesso após o ataque ácido em comparação com uma argamassa com cimento comum. Destaca-se que a CBCA superou o FC em desempenho, graças à sinergia de efeitos físicos e químicos provenientes da cinza. Notou-se um efeito pronunciado de diluição na argamassa com cimento com FC. Por outro lado, a atividade pozolânica da CBCA não conferiu maior durabilidade à argamassa frente ao ataque ácido.

AVALIAÇÃO DA ADIÇÃO DE DIFERENTES MATERIAIS POZOLÂNICOS NA CONSISTÊNCIA E TEMPO DE PEGA DE PASTAS DE LC³

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

A indústria cimentícia é responsável por cerca de 5 a 10% das emissões globais de CO₂ devido à queima de combustíveis para atingir as altas temperaturas na qual o clínquer é produzido e à descarbonatação do calcário. Assim, o LC³ é um aglomerante com baixa emissão de CO₂ pois possui uma redução de 50% do teor de clínquer. Deste modo, o presente trabalho visa analisar a consistência e o tempo de pega de pastas de cimento LC³ com diferentes materiais cimentícios suplementares com propriedades pozolânicas, como sílica ativa, cinza volante e cinza do bagaço de cana. As pastas de LC³ apresentaram maior relação água/cimento e maior tempo de pega inicial do que a pasta de cimento Portland, estando em conformidade com as normas vigentes no país, mas não apresentando grandes variações entre as diferentes adições ou em relação à pasta de LC³ sem adições.

TRATAMENTO DO PÓ DE CONCRETO COM ÁCIDO TÂNICO PARA APLICAÇÃO COMO MATERIAL CIMENTICIO SUPLEMENTAR

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

Os resíduos de construção e demolição (RCD) mediante tratamentos físico-químicos podem ser empregados como material cimentício suplementar (MCS) e/ou fíler em substituição ao cimento Portland, contribuindo para cenário NetZero das emissões na indústria cimenteira. Neste sentido este estudo avalia o tratamento de partículas de resíduo de concreto com dimensões inferiores a 0,15 mm (Pó de concreto - PC), com diferentes teores de ácido tânico (TA) aplicados diretamente na partícula ou na água de amassamento. Foram analisados os efeitos do TA nas partículas de pó tratado com 0,5% e 1,0%, quanto às propriedades de massa específica, área de superfície específica, absorção, D50, e análise termogravimétrica. Foram produzidas pastas com substituição de 25% de cimento Portland por PC com e sem tratamento químico na água de amassamento contendo o PC sem tratamento. Constatou-se que o ácido tânico densifica a microestrutura do PC, nas pastas com PC tratado a 0,5% de TA tanto em água como na partícula, foi obtido desempenho significativamente superior a pastas com 100% de cimento Portland, um resultado promissor para a aplicação do pó de concreto como MCS.

INFLUÊNCIA DA NANOSSÍLICA FUNCIONALIZADA COM GRUPOS AMINA NA CINÉTICA DE HIDRATACÃO E RESISTÊNCIA MECÂNICA DE PASTAS DE CIMENTO PORTLAND

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

O estudo da nanossílica (NS) se enquadra no campo de aplicação dos nano materiais cimentícios suplementares (NMCS) na construção civil e objetiva o fortalecimento da nanociência e nanotecnologia como áreas atuantes para o desenvolvimento de materiais cimentícios de alto desempenho, proporcionado melhoras em suas propriedades físicas e mecânicas. Dentro dessa temática, este artigo se propõe em debater os efeitos da utilização de nanossílica funcionalizada (NSF) com aminosilano a partir de uma nanossílica coloidal comercial e o reagente 3-aminopropiltrietoxisilano (APTES). Foram avaliados o teor de NSF e a variação nas proporções APTES/NS no processo de funcionalização, em pastas de cimento Portland. Os resultados do ensaio do ensaio de calorimetria isotérmica e de resistência à compressão, realizados nas idades de 1; 2; 3; 7 e 28 dias, demonstraram que variações nos teores de adições da NSF, mesmo que pequenos, afetaram a cinética de hidratação do cimento Portland, aumentando o período
de indução, ao passo que o grau de funcionalização da NS pode ter contribuído para densificar a microestrutura das pastas de cimento, aumentando a resistência à compressão do material.

INVESTIGAÇÃO DAS PROPRIEDADES DE PASTAS DE CIMENTO PORTLAND PRODUZIDAS COM FÍLER DE CASCAS DE OVOS

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

Resíduos industriais e agrícolas têm sido explorados para incorporação em matrizes cimentícias, para redução do fator clínquer. Dessa forma, foi produzido fíler a partir de resíduos de casca de ovos (FCO) para substituir parcialmente (0-15%) o cimento Portland (CP) para produção de pastas. De maneira geral, a viscosidade, as tensões de escoamento estática e dinâmica aumentaram, em contrapartida, o calor total acumulado e a resistência à compressão reduziram, com o aumento dos teores de substituição. Por fim, através da análise termogravimétrica, foi possível acompanhar a formação dos produtos hidratados, bem como verificar a ausência de atividade pozolânica do FCO.

EFICIÊNCIA NA REMOÇÃO DE POLUENTES DE PASTA DE CIMENTO PORTLAND COM ADIÇÃO DE ESTÉRIL CALCINADO DA MINERAÇÃO DE FOSFATO

Marcio Mateus, Henrique Gomes, Paulo Soares, Augusto Bezerra — Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

O cimento Portland é um aglomerante versátil utilizado na construção civil e está entre os materiais mais consumidos no mundo. Os resíduos de mineração se tornaram atraentes para adição como pozolana e filer em vista do grande volume produzido. Porém, o resíduo de fosfatos tem sido pouco investigado. Nesse sentido, o presente trabalho avaliou a substituição parcial de cimento Portland por estéril da mineração de rochas fosfáticas. As proporções foram definidas em 6%, 14% e 50%, em linha com a normatização de cimentos brasileiros. A caracterização químico-mineralógica do estéril reportou teores consideráveis de SiO₂, Al₂O₃ e Fe₂O₃, além de alto TiO₂ na fase anatase. Os resultados sugerem atividade pozolânica sustentada pelas análises de FTIR e TG/DTG. A fração TiO₂ suscitou análises mais profundas, sendo observado efeito adsortivo e atividade fotocatalítica quando a pasta endurecida foi imersa em solução sintética de corante orgânico. Além disso, um mecanismo para o efeito fotocatalítico foi sugerido. Esses achados indicam um efeito sinérgico de pozolanicidade e remoção de contaminantes, o que mostra alta valorização do resíduo e possibilidade de uso no campo das superfícies autolimpantes, em linha com os objetivos de desenvolvimento sustentável.

EFEITO DA ADIÇÃO DE NANOCELULOSE NA REOLOGIA DE PASTAS DE CIMENTO COM E SEM SUPERPLASTIFICANTE

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

O estudo das propriedades reológicas de materiais cimentícios é de suma importância para conferir características específicas ao estado fresco de concretos e argamassas. Várias técnicas para modificar a reologia de materiais cimentícios têm sido desenvolvidas, dentre elas o uso de nanomaterias. O presente artigo investigou o uso da nanocelulose cristalina e seu respectivo efeito no estado fresco de pastas de cimento quanto às tensões de escoamento (estática e dinâmica) e a viscosidade plástica. Três diferentes teores de nanocelulose adicionada foram empregados (0%; 0,02% e 0,05% em relação à massa de cimento), além da presença ou não de aditivo superplastificante. Observou-se, em todos os casos, que a nanocelulose aumentou a tensão de escoamento estática e diminuir a viscosidade plástica de pastas de cimento, características interessantes para aplicações que necessitam de facilidade de fluxo e bombeamento, ao mesmo tempo em que é necessária boa estruturação logo após o lançamento do material.

ESTUDO DA INFLUÊNCIA DOS ADITIVOS REDUTORES DE ÁGUA DE BASES QUÍMICAS DISTINTAS NO COMPORTAMENTO DE PASTAS DE CIMENTO PORTLAND NO ESTADO FRESCO

Rogerio Venancio, Valdecir A. Quarcioni, Alessandra L. Castro — Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

O tempo de início de pega e a perda de abatimento das pastas de cimento Portland sofrem influência do tipo de aditivo redutor de água utilizado na mistura. Neste trabalho foi verificada a influência dos aditivos químicos redutores de água dos tipos 1 e 2, quanto à cinética de hidratação e o comportamento reológico de pastas dosadas com cimento CP II E 40. Os resultados dos ensaios de calorimetria isotérmica e reometria rotacional em pastas demostraram que a utilização de aditivos base policarboxilatos com cadeias principais dos tipos maleicas e ésteres acrílicas foram mais eficientes para manter a fluidez das misturas, sem necessariamente causar retardo de pega. Por outro lado, os aditivos base lignosulfonato, mesmo apresentando maior tempo de retardo de pega, não necessariamente se mostraram mais eficientes quanto à manutenção da fluidez.

INFLUÊNCIA DE COMPOSIÇÕES ALTERNATIVAS DE SULFATO DE CÁLCIO EM PRESENÇA DE ADITIVO LIGNOSULFONATO NA HIDRATAÇÃO E REOLOGIA DE MATRIZES CIMENTÍCIAS

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

Este estudo investiga como composições de sulfato de cálcio compostas de diferentes proporções de gipsita natural, fosfogesso in natura, e fosfogesso tratado com cal hidratada, impactam a hidratação e reologia de cimentos Portland, com a adição de um aditivo redutor de água de origem lignosulfonato. A pesquisa avaliou três tipos de cimento com várias proporções de sulfato de cálcio, examinando o início e fim da pega, resistência à compressão em argamassa, liberação de calor das pastas e parâmetros reológicos. Os resultados sugerem que o emprego integral de fosfogesso tratado com cal resultou em desempenho inferior em relação as resistências iniciais e tempos de pega quando comparado aos cimentos com proporções de gipsita natural (70%) e fosfogesso in natura (30%), assim como a composição gipsita natural (50%) e fosfogesso tratado (50%). Além disso, o aditivo lignosulfonato evidenciou essas diferenças. Os parâmetros reológicos também variaram entre os tipos de cimento, possivelmente devido à presença de fosfogesso. Pôde-se concluir que o estudo destaca a complexidade das interações entre as composições de cimento, sulfato de cálcio alternativo e aditivos, influenciando nas propriedades em estado fresco e endurecido dos cimentos.

ESTUDO DA HIDRATAÇÃO E REOLOGIA DE CIMENTOS LC3 COM ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE MITIGADOR DE ARGILA

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

As propriedades mecânicas dos cimentos LC³ já estão amplamente estabelecidas na literatura, com destaque para a relevante contribuição desses cimentos nas iniciativas de minimização das mudanças climáticas. Entretanto, as características das argilas utilizadas podem comprometer a eficiência dos aditivos superplastificantes, resultando na redução de sua capacidade de dispersão. Estudos direcionados a compreender e abordar essa dificuldade têm recebido considerável destaque dentro da temática desses cimentos. Nesse contexto, este estudo teve como objetivo avaliar a influência de diferentes teores de um aditivo policarboxilato (PCE) e um policarboxilato com polímero mitigador de argila (PCE + MA) na demanda de água, fluidez (mini-slump), cinética de hidratação por calorimetria isotérmica e propriedades reológicas de pastas de cimento LC³. Os resultados indicaram um maior efeito dispersante e prolongamento do período de indução do aditivo PCE + MA em comparação ao aditivo PCE, sugerindo a existência de interação do polímero mitigador com as partículas de metacaulim. Assim, pôde-se concluir que há evidências da eficiência de aditivos mitigadores de argila para futuras investigações nessa área, a fim de aprimorar a dispersão de sistemas LC³ sem prejuízos em sua trabalhabilidade.

DESEMPENHO REOLÓGICO DE ADITIVO REDUTOR DE ÁGUA EM ARGAMASSAS LEVES DE REVESTIMENTO

Thalian Valente Soares, Carmeane Effting, Adilson Schackow — Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

O presente estudo investiga como a variação do teor de um aditivo redutor de água (à base de policarboxilatos) afeta a reologia de argamassas. A reologia de uma argamassa torna-se essencial para garantir resultados de qualidade e durabilidade ao longo do ciclo de vida do revestimento. Em um ambiente laboratorial, uma argamassa leve para revestimento é formulada em três concentrações de aditivo (0,5%, 1,0% e 1,5%) e materiais convencionais como cimento, cal, areia, e vermiculita. Os ensaios reológicos foram realizados com um reômetro rotacional e geometria vane test, medindo Tensão Estática e Curva de Fluxo. Os resultados indicam níveis ideais de incorporação do superplastificante em argamassas leves no estado fresco.

Avaliação calorimétrica de pastas cimentícias com gipsita desidratada e aditivo estabilizador de hidratação

Leonardo Marquezan de Oliveira, Aldo Leonel Temp, Ana Paula Kirchheim — Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

A presença do hemidrato de cálcio no cimento Portland modifica as propriedades reológicas dos compostos cimentícios, influencia as reações de hidratação das fases do clínquer e pode afetar as propriedades mecânicas dos compósitos. Por sua vez, a crescente utilização de aditivos químicos para controlar as reações de hidratação de argamassas e de concretos também afeta as propriedades reológicas e a cinética das reações de hidratação do cimento, em especial das fases dos aluminatos. Entretanto, nota-se na literatura que ainda não foram desenvolvidos estudos que investiguem a atuação conjunta desses fatores em matrizes de cimento Portland, sendo assim, esta pesquisa tem como objetivo avaliar o comportamento térmico de pastas de cimento, produzidas com gipsita desidratada e/ou diferentes teores de aditivo estabilizador de hidratação (AEH), a fim de identificar os impactos que cada variável pode causar ao fluxo de calor da matriz cimentícia. Ao final, notou-se que o hemidrato promove uma maior liberação de calor nas primeiras horas de hidratação, contudo, tanto a presença deste quanto a do AEH, retarda e amplia a o período de indução dos compósitos. Além disso, constatou-se também que sistemas produzidos com hemidrato e AEH apresentam menos calor acumulado que os com gipsita.

EFEITO DISPERSANTE DO SILANO APTES EM PASTAS DE CIMENTO SULFOALUMINATO DE CÁLCIO

ALAMANDA ARAÚJO, Laura Silvestro, Maira Luiza Krann, Fernando Pelisser — Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

Este trabalho avalia o comportamento reológico, o processo de hidratação e as propriedades mecânicas de pastas de cimento sulfoaluminato de cálcio (CSA) com a adição de quatro teores de silano (APTES). Para isso, as pastas foram produzidas com água deionizada, CSA e APTES com teores de 0,50%; 0,75%; 1,0%; 1,25%. Dessa forma, as pastas foram analisadas tanto no estado fresco, através da reometria rotacional, como também no estado endurecido, quando foram avaliadas as resistências à compressão após 1 e 7 dias. A cinética de hidratação foi avaliada ao longo de 72 horas através da calorimetria isotérmica. Verificou-se que a tensão de cisalhamento das pastas diminuiu significativamente, à medida que aumentou o teor de adição de silano, evidenciando um efeito dispersante do APTES. Através da calorimetria isotérmica, observou-se que houve uma redução do pico principal de calor e aumento no período de indução, indicando um efeito retardante do silano. Em relação à resistência à compressão, houve uma queda de até 94% após 1 dia, corroborando com os resultados de calorimetria. Contudo, após 7 dias de hidratação, um teor de APTES de 0,75% apresentou resistência à compressão equivalente à pasta de referência.

CIMENTO SEM CLÍNQUER: UMA NOVA REALIDADE

Sara Zago, Fernando Vernilli, Marcel Demarco — Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

A busca por aglomerantes de menor impacto ambiental tem crescido, em especial, por aqueles com teores reduzidos de clínquer ou mesmo por formulações na qual ele não é empregado, em função da elevada emissão de CO₂associada à sua produção. Neste contexto, a indústria siderúrgica, que gera uma quantidade significativa de resíduos e coprodutos, em especial os agregados siderúrgicos, como as escórias de alto-forno e de aciaria LD, pode ser uma fonte de matérias-primas para as cimenteiras. Os resultados deste estudo demonstraram a possibilidade de produzir um cimento isento de clínquer Portland, através da mistura de escórias siderúrgicas de alto-forno e de aciaria LD e resíduo de gesso da construção civil, apresentando propriedades hidráulicas compatíveis aos cimentos nacionais CPIII-32 e CPII E-32, e ao cimento europeu CSS 32,5 N. As misturas cimentícias foram também caracterizados como resistentes ao ataque de sulfatos. Verificou-se que a escória de aciaria LD atuou como ativador alcalino, potencializando desta forma o processo de hidratação da mistura de escória de alto-forno e gesso.

COMPORTAMENTO REOLÓGICO DE COMPÓSITOS GEOPOLIMÉRICOS A BASE DE METACAULIM COM A INCORPORAÇÃO DE NANOTUBOS DE CARBONO

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

Os geopolímeros vem recebendo grande atenção e são considerados potenciais materiais alternativos ao cimento Portland. Entretanto, os estudos que avaliaram as propriedades reológicas de compósitos geopoliméricos com a incorporação de nanotubos de carbono (NTC) ainda são escassos. Diante disso, este estudo teve por objetivo avaliar o comportamento reológico através do ensaio de reometria rotacional de pastas de geopolímero produzidas com dos tipos de metacaulim (MK1 e MK2) e teor de NTC de 0,2% em relação a massa de precursor. Um estudo preliminar mostrou que o modelo de Casson foi o que apresentou o melhor ajuste aos dados reológicos para ambos os tipos de precursores avaliados. Além disso, verificou-se que a incorporação de NTC não afetou significativamente a tensão de escoamento dos compósitos. Em contrapartida, os NTC ocasionaram um aumento de 18,4% na viscosidade da matriz composta pelo MK1.

INFLUÊNCIA DA FUNCIONALIZAÇÃO DE NANOTUBOS DE CARBONO E DO ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE EM PASTAS DE CIMENTO PORTLAND

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

Os nanotubos de carbono (NTC) possuem interessante propriedades e elevada resistência mecânica, assim podendo melhorar a capacidade de carga e de deformação das matrizes em que são utilizados. A incorporação desses nanomateriais em matriz cimentícia tem o desafio de sua interação e a sua adequada dispersão. Uma das maneiras mais utilizadas para favorecer a dispersão dos nanomateriais em pastas de cimento Portland tem sido o uso de aditivo superplastificante. Assim, conferindo maior trabalhabilidade e fluidez às misturas, bem como minimizando a aglomeração dos nanomateriais. No presente trabalho, foram avaliadas pastas com relação a/c de 0,4, teor de adição de nanotubo de carbono de 0,3% e dois teores de aditivo superplastificante (0,01% e 0,02%), em relação da massa de cimento. Os resultados da investigação da influência de nanotubos de carbono, funcionalizados e não funcionalizado, sobre as propriedades de pastas de cimento Portland com aditivo superplastificante mostrou relação direta e significativa na consistência das misturas. As pastas com o uso de aditivo superplastificante apresentaram aumento na resistência à compressão. O aumento pode ser indicativo da formação de um maior volume de produtos de hidratação na pasta que, por sua vez, refletem em maiores valores de resistência mecânica, assim como a utilização de nanotubos de carbono funcionalizados.

UTILIZAÇÃO DO CONCRETO GEOPOLIMÉRICO PARA USO ESTRUTURAL COMO OPÇÃO SUSTENTÁVEL AO CONCRETO CONVENCIONAL

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

Este estudo objetiva analisar a possibilidade do concreto geopolimérico como meio alternativo ao convencional, utilizando o fator de empacotamento de partículas e rejeitos da produção de cerâmica vermelha para produção de geopolímero, através de ativação alcalina. Foi utilizado na mistura metacaulim como fonte de alumínio silicato e o hidróxido de sódio (NaOH) e o silicato de sódio (Na2SiO3) como ativadores. Foram moldados quatro traços, sendo avaliado a cura, empacotamento de agregado miúdo e cerâmica vermelha adicionada como substituição, em corpos de prova cilíndricos de dimensões 05x10cm, curados em estufa e ambiente. Os corpos de prova foram submetidos a ensaios de resistência à compressão simples, com idades de 3, 7 e 28 dias, onde os resultados aos 28 dias, com o traço de referência que resultou em 15.39MPa, com empacotamento da areia 40.45MPa, com empacotamento de rejeito cerâmico e cura térmica 63.48MPa e, por fim, com empacotamento do resíduo cerâmico, sem cura térmica, 51.79MPa, mostrando que o concreto geopolimérico com rejeito e sem cura térmica tem características satisfatórias quando comparado ao concreto convencional. Com esses resultados, observa-se que o empacotamento influenciou a resistência à compressão, principalmente a adição de rejeito cerâmico que gera reduções e vantagens do ponto de vista ambiental.

COMPARAÇÃO DE SISTEMAS CIMENTÍCIOS UNITÁRIOS E HÍBRIDOS ATIVADOS COM SOLUÇÃO ÁCIDA E SOLUÇÃO ALCALINA.

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

Paralelamente à ativação alcalina dos aluminossilicatos ocorre a ativação ácida, muitas vezes menos estudada, os chamados geopolímeros à base de fosfato são pouco divulgados devido ao receio que existe durante a sua fabricação. Porém, apresentam-se como materiais com maior resistência mecânica e maior estabilidade química que as ativações alcalinas. Assim, suas aplicações não são tão simples como a conformação de peças estruturais, mas sim em aplicações específicas que não necessitam de núcleo integral. A ativação ácida e alcalina do metacaulim e da cinza volante foi avaliada no estado fresco e endurecido por meio de mini-slump, reologia rotacional e resistência à compressão. Para sistemas unitários a ativação ácida apresentou maior resistência à compressão que a ativação alcalina, porém, para sistemas híbridos houve limitação na incorporação da cinza volante para possibilitar o endurecimento do material nas condições avaliadas

ANÁLISE DA RELAÇÃO CONSUMO DE CIMENTO/AGREGADO EM COMPOSIÇÕES DE MISTURAS CIMENTÍCIAS PARA IMPRESSÃO 3D

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

A tecnologia de Manufatura Aditiva, também conhecida como impressão 3D, está surgindo como uma prática promissora na indústria da construção. Esta tecnologia oferece vantagens como maior complexidade arquitetônica, redução de custos de materiais e desperdício, menor tempo de produção e maior segurança para os trabalhadores. Além de ser uma ferramenta eficaz no processo de automação da construção civil. No contexto da impressão 3D de misturas cimentícias, a relação entre Agregado Miúdo/Cimento nas composições é crucial, com estudos indicando variações de 1,0 a 1,5, o que sugere um alto consumo de cimento em comparação com relações tradicionais para concreto e argamassas. Neste cenário, este estudo investigou misturas com variações de agregados, visando a redução do consumo de cimento por metro cúbico em composições para impressão 3D. Para tanto, foram analisados parâmetros físicos e mecânicos no estado fresco e endurecido. Os resultados indicaram um comportamento ortotrópico nas propriedades de resistência à flexão, com resistências nas direções Z e Y estatisticamente equivalentes, ao passo que diferiram na direção X. Também foi observado que misturas com maiores proporções de agregados apresentaram menor resistência mecânica, sugerindo a influência do teor de agregado e da porosidade gerada.

Evaluation of mechanical properties, rheology, and environmental impact of alkali-activated ternary pastes using waste glass as a precursor

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

O estudo de materiais álcali-ativados como substituto do cimento Portland tem crescido nos últimos anos devido a natureza sustentável desse tipo de material. Apesar disso, pastas álcali-ativadas ternárias utilizando resíduo de vidro como precursor foram insuficientemente estudadas em relação as propriedades reológicas, mecânicas e microestruturais e em relação ao impacto ambiental desse tipo de mistura. Esse artigo busca estudar o efeito do teor do resíduo de vidro (GP) como precursor e o efeito do modulo de sílica (Ms) em pastas ternárias álcali-ativadas utilizando metacaulim, Basic Oxygen Furnace slag e GP. As soluções ativadoras de NaOH e Na₂SiO₃ foram utilizados na produção das pastas. A razão água/ligante foi mantida fixa em 0.3 e dosagem de álcalis foi fixada em 12% Na2O. Os parâmetros de reologia, resistência a compressão para 1 e 28 dias, impacto ambiental e microestrutura foram analisados.

Estudo da utilização de cimentos LC3 contendo diferentes argilas calcinadas e fíleres

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

Este trabalho apresenta um estudo da utilização de cimentos LC³ contendo diferentes argilas calcinadas e fíler calcário ou resíduo do beneficiamento de rochas ornamentais como forma de reduzir a emissão de CO₂ na produção de cimento. No entanto, as propriedades morfológicas, tendência ao inchamento, aglomeração e forma lamelar das partículas de argila levam a um aumento na absorção de água e perda na trabalhabilidade de misturas frescas, resultando na necessidade de maior consumo de água, o que pode levar a uma perda de resistência mecânica. Assim, o trabalho se propõe a investigar as características físicas, morfológicas e reológicas de cimentos LC³, obtidos com diferentes tipos de argila e adição de resíduo de rocha ornamental, avaliando a aplicabilidade das variações LC³ como alternativa ao cimento Portland convencional. Foi realizada uma análise experimental a partir da produção de seis composições, variando três argilas e dois fíleres. As diferenças morfológicas dos componentes do LC³ podem levar a diferentes resultados reológicos, e entender esse comportamento em matrizes cimentícias é essencial para promover dosagens otimizadas.

ANÁLISE DO EFEITO DO GRAU DE DESTRUIÇÃO POR SONICAÇÃO DE NANOTUBOS DE CARBONO INCORPORADOS EM MATRIZES CIMENTÍCIAS

Higor Strapasson, Philippe Jean Paul Gleize, Paulo Ricardo de Matos — Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

Os avanços da nanotecnologia nas últimas décadas abriram uma ampla gama de oportunidades para propriedades de
engenharia de materiais cimentícios usando reforços em nanoescala, como os nanotubos de carbono (NTCs), que
alcançaram um destaque promissor devido a capacidade de conferir benefícios em diversas propriedades. Em
contrapartida, a introdução dos NTCs na matriz cimentícia apresenta alguns desafios devido a dificuldade de dispersão
por conta do seu caráter hidrofóbico. Diante disso, o processo de sonicação é uma das técnicas mais utilizadas para
dispersar os NTCs, mas essa técnica pode induzir danos na estrutura do nanomaterial. Neste contexto, investigou-se a
ocorrência e grau de destruição por sonicação de NTCs funcionalizados incorporados em matrizes cimentícias por meio
dos ensaios de microscopia eletrônica de transmissão (MET), reometria rotacional e resistência à compressão. Os
resultados demonstraram que a sonicação dos NTCs promoveu danos na estrutura dos mesmos, mesmo em tempos
baixos de sonicação, provocando quebras, encurtamentos, fraturas, diminuição de diâmetros e comprimentos. Além
disso, a sonicação dos nanotubos na presença de um aditivo superplastificante à base de policarboxilato promoveu uma
quantidade ainda maior de danos na estrutura dos NTCs funcionalizados, sendo que este aditivo deve ser utilizado
diretamente nas pastas cimentícias

Acompanhamento das alterações viscoelásticas nas composições com diferentes cimentos a partir da análise combinada de calorimetria, reometria oscilatória e DRX in situ

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

A potencialização do efeito do cimento nos materiais cimentícios é uma estratégia que possibilita a diminuição do impacto ambiental no setor de construção civil. Esse estudo propõe a combinação de dois tipos de cimento Portland visando melhora o seu desempenho em relação aos cimentos puros. Nesta primeira etapa da pesquisa o objetivo foi monitorar o impacto da combinação dos cimentos no estágio de endurecimento das pastas, utilizando uma abordagem físico-química. A contribuição química do processo foi determinada através da calorimetria de condução isotérmica e difração de raios X in situ, enquanto a contribuição física da transição do estado fluido para o sólido foi monitorada por reometria oscilatória, com foco na evolução do módulo de armazenamento elástico (G'). Os resultados mostraram que as diferenças entre as características dos cimentos afetaram de forma significativa o processo de endurecimento, seja pela formação de mais hidratos ou pelo aumento das forças de aglomeração.

Life cycle assessment (LCA) and environmental impact of alkali-activated materials: A systematic literature review

Ivo Carvalho, Heloina Nogueira da Costa, Antônio Eduardo Cabral — Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

Os materiais álcali-ativados têm crescido como um ligante eco eficiente alternativo que pode gerar redução de impactos ambientais acarretados pela produção de ligantes convencionais. Apesar disso, estudos de análises de impactos ambientais em materiais álcali-ativados ainda não são tão difundidos. O artigo apresenta uma revisão sistemática de literatura a respeito do uso do método de avaliação do ciclo de vida (ACV) para avaliar os impactos ambientais de materiais álcali-ativados. Uma metodologia de pesquisa foi proposta visando analisar artigos diretamente ligados ao tema e organizar dados relacionados aos anos de publicação, análises de co-ocorrência de palavras-chave, co-autoria e países mais ativos no estudo do assunto. Além disso, os tipos de estudos mais propostos em análises do ciclo de vida foram identificados e a emissão de CO2 de diversos tipos de materiais álcali-ativados também foi discutida.

ANÁLISE DO CICLO DE VIDA E DA ECOEFICIÊNCIA DE ARGAMASSAS AUTONIVELANTES COM RESÍDUOS DE FOSFOGESSO E CERÂMICA BRANCA EM SUBSTITUIÇÃO PARCIAL AO CIMENTO PORTLAND

Carmeane Effting, Ana Paula Wagner — Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

A crescente busca por processos mais sustentáveis é um desafio para a construção civil. As argamassas autonivelantes, são frutos de uma modernização em alta e importante para a construção civil. Porém, a quantidade elevada de cimento em sua composição é preocupante. Este trabalho tem como objetivo avaliar o ciclo de vida de argamassas autonivelantes convencionais, argamassas autonivelantes com substituição parcial de cimento Portland por cerâmica branca e argamassas autonivelantes com substituição parcial de cimento Portland por fosfogesso. Para a avaliação foi utilizado o software OpenLCA e a base de dados Agribalyse. O estudo foi desenvolvido de acordo com as diretrizes apresentadas pela NBR 14040. A análise consiste na avaliação e comparação dos impactos ambientais gerados pelas amostras de argamassa, de forma a provar a ecoeficiência daquelas que substituem parcialmente o cimento por resíduos. As argamassas autonivelantes com substituição parcial do cimento Portland por cerâmica branca e fosfogesso se mostraram eficientes, com redução significativa de impactos ambientais, podendo ser classificadas como ecoeficientes.

AVALIAÇÃO AMBIENTAL DA PRODUÇÃO DE CIMENTO BELÍTICO COM LAMA DO BENEFICIAMENTO DE ROCHAS ORNAMENTAIS E LAMA DE CARBONATO DE CÁLCIO

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

Inúmeros resíduos sólidos industriais possuem composições químicas similares aos materiais utilizados na produção de cimento Portland e cimento belítico, nomeadamente calcário e argila, podendo minimizar os impactos ambientais diante da exploração de recursos naturais e a geração de emissões de dióxido de carbono na indústria cimenteira. Nesta pesquisa, objetivou-se realizar uma avaliação ambiental, por meio da ferramenta de avaliação do ciclo de vida, da produção de cimentos belíticos com lama do beneficiamento de rochas ornamentais (LBRO) em substituição a argila e lama de carbonato de cálcio (LCC) como reposição do calcário em escala laboratorial. Os resultados indicam que as devidas substituições reduzem os impactos ambientais associados ao processo, principalmente no que diz respeito às categorias de mudanças climáticas, ecotoxidade da água doce e uso de recursos fósseis, enquanto o uso do solo e da água permaneceram constantes. Além disso, os valores obtidos fornecem à indústria do cimento e aos tomadores de decisão uma melhor compreensão dos ganhos ambientais da produção de cimentos belíticos com materiais alternativos, como medida de fomentar a produção de materiais de construção mais sustentáveis.

CARBONATION AND WETTING OF Ca/Si 0.83 AND 1.5 SYNTHETIC C-S-H

Monique Lunardi, Thiago Ricardo Santos Nobre, Vanderley Moacyr John — Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

This study explores the kinetics of C-S-H carbonation using X-ray diffraction and ATR infrared spectroscopy. It reveals that 1.5 C-S-H exhibits enhanced carbonation due to increased calcium availability, resulting in faster reactions and the persistence of vaterite, even under atmospheric conditions. Despite the presence of portlandite, carbonation in 1.5 C-S-H occurs rapidly, attributed to its higher surface area. Notable changes in Q² and the formation of silica gel were observed during carbonation. The developed in-situ monitoring method effectively tracks carbonation over 20 hours, offering valuable insights into C-S-H reactivity and structural changes in cementitious materials exposed to CO₂.

COPROCESSAMENTO: REUTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS INDUSTRIAIS NA PRODUÇÃO DE CIMENTO

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

O setor da indústria cimenteira é um dos mais expressivos quanto a movimentação de capital, com capacidade de 94 milhões de toneladas de cimento por ano em 2022 apenas no Brasil, após uma produção de 65,8 milhões de toneladas de cimento em 2021. Um dos impactos dessa produção é a geração de grandes quantidades de resíduos pesados, prejudiciais ao meio ambiente. A necessidade de encontrar uma maneira sustentável para fazer o descarte desses resíduos levou a indústria cimentícia a encontrar no coprocessamento uma possibilidade de reaproveitar esses rejeitos. O objetivo do presente trabalho foi realizar uma revisão bibliográfica sobre o coprocessamento de resíduos em fornos de clínquer, destacando os panoramas nacional e mundial, bem como as especificidades do processo de reaproveitamento e seus parâmetros de acordo com as Normas Brasileiras.

PÓS DE RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO TRATADOS COM CO2: POTENCIAL DE USO COMO MATERIAL CIMENTÍCIO SUPLEMENTAR

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

Este trabalho tem como objetivo avaliar o uso dos pós reciclados de Resíduos de Construção e Demolição (RCD) tratados com CO₂ como Materiais Cimentícios Suplementares (MCS). Para isso utilizou-se o pó reciclado de concreto (PRC) e o pó reciclado misto (PRM), que foram levados à câmara de carbonatação por 48 h nas condições: 15% de CO₂, 20ºC e 70% de umidade, gerando respectivamente os pós PRC-48h e PRM-48h. Os pós foram caracterizados através da massa específica e da absorção de água. A captura de carbono devido à mineralização foi verificada por termogravimetria. Avaliou-se ainda a substituição de 25% do cimento Portland pelos pós (não tratados e tratados com CO₂) através da resistência à compressão, conforme NBR 7215. Verificou-se que o tratamento com CO_2,aumentou a massa específica e diminuiu a absorção de água dos pós reciclados de RCD, sem influenciar no desempenho mecânico (resistência à compressão), quando utilizado como MCS. Além disso, o potencial de captura de CO₂ associado ao uso do pó como MCS, podem vir a contribuir para mitigar as emissões de carbono associadas à indústria cimenteira, além de ser uma alternativa à economia circular no setor da construção.

PENETRAÇÃO DE CLORETOS EM CONCRETOS COM DIFERENTES TIPOS DE CIMENTOS PELA ASTM C1202 E IBRACON / NT BUILD 492

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

Com supressão das deficiências do concreto, este se torna mais durável, o que infere diretamente na Vida Útil de Projeto. A durabilidade está vinculada aos ataques de agentes agressivos presentes no meio ambiente, sendo os íons cloretos um dos principais. Essa pesquisa objetiva estudar as diferenças de resultados obtidos entre a norma ASTM C1202/2019 e IBRACON/NT Build 492 em concreto de classe C40 com diferentes tipos de cimento. Produziu-se 48 amostras cilíndricas de 10x5 cm, utilizando-se 8 tipos de cimentos de resistência de 32 MPa (CP II E, CP II E – RS, CP II F, CP II F – RS, CP II Z, CP III – RS, CP IV e CP IV – RS). Realizou-se ensaios de migração de cloretos prescrito pelos métodos ASTM C1202/2019 e IBRACON/2021 - NT Build 492. Constatou-se em nível de 95% de confiança que, concretos produzidos com cimentos contendo filler majoritariamente como adição, ou seja, CP II F e CP II F – RS, demonstraram semelhança entre si, ambos exibiram baixa eficiência em resistir à penetração de cloretos, enquanto concretos produzidos com cimentos com altos teores de escória e pozolana (CP III – RS, CP – IV e CP – IV – RS) são detentores de maior capacidade resistente média aos cloretos.

Efeito da pré-hidratação na hidratação de pastas de cimento Portland

Marcel Hark Maciel, Roberto Cesar de Oliveira Romano, Rafael Giuliano Pileggi — Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

Dada a considerável parcela de responsabilidade da indústria de produção de cimento no total de emissão mundial de CO2, um dos desafios atuais mais importantes é a adoção de estratégias que reduzam a utilização do cimento, sem prejuízo ao desempenho mecânico e a durabilidade dos materiais cimentícios. Dentre essas estratégias, uma das opções a ser empregadas em alguns segmentos industriais é a reutilização de ligante pré-hidratado na produção de novos componentes. Neste trabalho foi analisado o efeito da pré-hidratação em suspensão, mais comum em processos industriais, na cinética de hidratação de pastas de cimento Portland. Para tanto, foi analisada a hidratação das pastas por calorimetria isotérmica com mesmo teor, em massa, de pré-hidratado (50%) mas variando-se o tempo de pré-hidratação (2, 4 e 6 horas). Os resultados mostraram que a duração da pré-hidratação impacta diretamente na antecipação das reações, uma vez que este processo intensifica a cinética de dissolução/precipitação do cimento anidro adicionado previamente, com a geração de pontos de C-S-H seeds em suspensão, intensificando assim o efeito da nucleação na reação global, além de alterar a área se superfície específica.

O efeito do teor de pentóxido de fósforo (P2O5) no clínquer Portland na liberação de calor durante a hidratação de pastas de cimento

Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito do P₂O₅ na hidratação de pastas de cimento. Foram analisadas pastas de cimento de dois clínqueres diferentes, com baixo e alto teor de P₂O₅ (0,17 e 0,81%), e com diferentes teores de P₂O₅ (0,3 – 1,2%) adicionados a partir de soluções de fosfato dissódico. A cinética de hidratação dos cimentos foi acompanhada por calorimetria isotérmica durante 72h. Observou-se que maiores quantidades de P₂O₅ resultaram em retardo na hidratação, evidenciado por períodos de indução prolongados e menor liberação de calor nas primeiras 24 horas. O retardo foi linear com o aumento do P₂O₅ para os dois clínqueres avaliados. O calor total liberado também diminuiu linearmente com a adição de P₂O₅, indicando seu impacto na hidratação. Após 48 horas, o calor liberado pelas pastas com P₂O₅ ultrapassou ou igualou os cimentos de referência, sugerindo que o retardo é mais proeminente nas primeiras horas ou dias. O P₂O₅ proveniente do fosfato dissódico teve um efeito muito mais significativo do que o presente no clínquer. Conclui-se que o P₂O₅, especialmente em solução, retarda a hidratação do cimento.

COMPÓSITO CIMENTÍCIO CO-CARREGADO COM TiO2/Nb2O5: CINÉTICA DE REAÇÃO E MICROESTRUTURA

Paulo Soares, Marcio Mateus, Henrique Gomes, Augusto Bezerra — Mon, 15 Jan 2024 00:00:00 -0300

O cimento Portland, como material cerâmico clássico após hidratado, possui diversas aplicações desde compósitos de matriz frágil até superfícies autolimpantes. Apesar do avanço no conhecimento sobre superfícies e interfaces no escopo da autolimpeza físico-química, a influência do co-carregamento de fotocatalisadores no desempenho de materiais à base de cimento permanece incerto. Assim, o presente trabalho investigou a cinética de reações e a microestrutura de compósitos cimentícios co-carregados com TiO₂/Nb₂O₅. Quatro composições foram estabelecidas para efeitos deste estudo, quais sejam, referência e carregamento com TiO₂, Nb₂O₅ e TiO₂/Nb₂O₅. O cimento CPV foi utilizado como ligante, o fator água-sólidos de 0,4 e a substituição de cimento por fotocatalisadores de 5%. A cinética de reações utilizando calorimetria isotérmica revelou que ocorreu alteração no fluxo de calor e na energia acumulada, sobretudo para o carregamento com Nb₂O₅, no entanto moderado em termos globais. A microestrutura investigada por SEM-BSE apresentou aspecto coeso, todavia possivelmente com aglomerados de óxidos, o que torna importante avaliar métodos eficientes de dispersão. Neste escopo, os achados desta pesquisa podem auxiliar pesquisadores e engenheiros no desenvolvimento de materiais à base de cimento com propriedades fotocatalíticas, sem prejuízo às propriedades intrínsecas (hidratação e microestrutura), com vistas à ecoeficiência.