Ativação de escória metalúrgica pela adição de fontes secundárias de alumina

• Autor(a) principal: Gomes, Ana Rita Lebreiro
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/24606
• topic: Argamassas; Escória de alto-forno; Cimento Portland; Lama de anodização de alumínio; Tempo de presa; Endurecimento; Resistência à compressão

Devido às suas propriedades hidráulicas e cimentíceas, o uso de escórias de alto-forno, subproduto da indústria metalúrgica, tem vindo a ser amplamente utilizado como substituinte parcial do cimento Portland em formulações de argamassas. A necessidade de reduzir o teor de cimento Portland em argamassas explica-se pela elevada pegada de carbono associada à produção deste material, nomeadamente do clínquer, um dos seus componentes principais. Por isso, o principal objetivo deste projeto, definido em colaboração com a Saint-Gobain Weber Portugal, S.A., foi utilizar cimento Portland e hidróxido de cálcio, ambos em quantidades iguais ou inferiores a 1 %, nas composições das argamassas, indo ao encontro do novo paradigma da economia circular que tenta promover a reutilização de resíduos de diferentes sectores industriais. Uma vez que a reatividade das escórias é baixa, foi necessária a adição de ativadores para potenciar a formação de C-S-H e etringite primária. Foram testados quatro materiais: hidróxido de cálcio, cimento Portland e dois sulfatos de cálcio (gesso hemihidratado e anidrite). Com o mesmo objetivo, foi adicionada uma fonte de alumina na forma de: i) cimento de aluminato de cálcio, ii) escória proveniente de França e iii) lama de anodização de alumínio (resíduo industrial). Esta última foi alvo de estudo mais atento, por se tratar de um resíduo produzido localmente, pretendendo-se desta forma promover uma sinergia entre empresas da mesma região (empresa geradora de resíduo e empresa produtora de argamassas). Partindo de uma base de argamassa, definida pela empresa, foram preparadas diversas formulações contendo os diferentes aditivos. Foram avaliados tempos de presa, resistência à compressão (para 1, 2, 3, 7 e 28 dias de cura) e o fluxo de calor libertado, através da análise de calorimetria de condução isotérmica. Foram utilizadas técnicas de caracterização como difração de raios X, fluorescência de raios X e foi determinada a área superficial específica (por BET). Foi ainda estudada a influência da granulometria das escórias de alto-forno, utilizando uma amostra com área superficial específica superior. Foi possível concluir que a adição de 1 % de cimento Portland e de 1 % de hidróxido de cálcio (% mássica) contribui para o aumento da resistência mecânica das misturas nos primeiros três dias de cura. Por outro lado, a utilização de 5 % de gesso hemihidratado só exerce efeito semelhante para tempos de cura mais longos, superiores a 7 dias. Ao contrário das expetativas, a adição de lama de anodização de alumínio não contribui para o endurecimento das escórias. Já o uso de escórias mais finas, incrementa a sua reatividade e, consequentemente, o nível de endurecimento e resistência à compressão