Efeitos do teor de gipsita na microestrutura de pastas de cimento LC3

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Moreira, Christian
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/39155
Resumo: Tese (Doutorado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil, Faculdade de Tecnologia, 2020.
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spelling Efeitos do teor de gipsita na microestrutura de pastas de cimento LC3Cimento portlandConstrução civil - sustentabilidadeArgila calcinadaResistência de materiaisTese (Doutorado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil, Faculdade de Tecnologia, 2020.A sociedade tem exigido da indústria cimenteira soluções para minimizar a emissão de CO2 causada pelo processo de fabricação de cimento Portland. A utilização de materiais cimentícios suplementares (MCS’s) substituíndo parte do clinquer é uma das opções mais viáveis para reduzir a emissão desse poluente. O cimento LC3 é um novo tipo de cimento que utiliza altos teores de MCS, contando com a reação sinérgica entre argila calcinada e fíler calcário para obter resistências mecânicas similares às dos cimentos tradicionais. Esta pesquisa se propôs a investigar a influência do conteúdo de gipsita nas propriedades da microestrutura de cimentos LC3 , tendo em vista que o fator que mais restringe a maciça utilização de MCS é a queda da resistência mecânica nas primeiras idades, fator marcantemente influenciado pelo teor de gipsita. Na primeira etapa da pesquisa os materiais foram obtidos e caracterizados. Na segunda etapa da pesquisa foram produzidos 21 cimentos com variação dos tipos de MCS e teores de gipsita. O tempo de pega de cada cimento foi investigado. Posteriormente foram produzidas argamassas com relação água/cimento de 0,48. O espalhamento das argamassas foi padronizado com superplastificante. Foram moldados 6 corpos de prova para cada idade de análise (1, 3, 7, 28 e 91 dias). Os corpos de prova foram rompidos e suas resistências à compressão foram levantadas. Na terceira etapa utilizaram-se seis dos cimentos da Etapa 2, sendo 3 deles de referência e 3 deles LC3 com variação no teor de gipsita (3, 5 e 7%). Foram produzidas pastas destes cimentos e sua microestrutura foi analisada utilizando ensaios de resistência à compressão, reometria rotacional, calorimetria isotérmica, DRX, TG/DTG e porosimetria. Os maiores valores de resistência mecânica obtidos na etapa 2 foram os dos cimentos que utilizaram argilas calcinadas com maiores teores de caulinita e fíleres calcários com maiores teores de cálcio. O teor de gipsita que conduz a maiores valores de resistência mecânica nas primeiras idades foi o de 5% (1, 3 e 7 dias). Nas idades finais (28 e 91 dias) foi o de 7%. Com relação aos resultados da etapa 3 da pesquisa, de forma geral pode-se afirmar que o teor de gipsita altera as propriedades microestruturais dos cimentos LC3 especialmente nas primeiras idades, devido às mudanças ocorridas na cinética das reações. Os diferentes fenômenos de hidratação (produção de C-S- H, reação pozolânica e reação sinérgica entre argilas calcinadas e fíleres calcários) se interpolam e influenciam nas taxas de produção de Portlandita, fases AFm e etringita. O teor de gipsita não deixa de ter uma influência, embora menor, na microestrutura das pastas nas idades tardias.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Society has demanded solutions from the cement industry to minimize CO2 emissions caused by the Portland cement manufacturing process. The use of supplementary cementitious materials (SCM’s) replacing part of the clinker is one of the most viable options to reduce the emission of this pollutant. LC3 cement is a new type of cement that uses high levels of SCM’s, relying on the synergistic reaction between calcined clay and limestone filler to obtain mechanical strengths similar to those of traditional cements. This research aimed to investigate the influence of gypsum content on the properties of the LC3 cement microstructure at 1, 3, 7, 28 and 91 days, considering that the effects of varying gypsum content on these properties are poorly understood. In the first stage of the research, the materials were obtained and characterized. In the second stage of the research, 21 cements were produced with varying types of SCM’s and gypsum contents. The setting time of each cement was investigated. Subsequently, mortars were produced with a water / cement ratio of 0.48. The spreading of mortars was standardized with superplasticizer. 6 specimens were molded for each age of analysis. The specimens were broken and their resistance to compression was raised. In the third step, six of the cements from step 2 were used, 3 of them as reference and 3 of them LC3 with variation in gypsum content (3, 5 and 7%). Pastes from these cements were produced and their microstructure was analyzed using tests of compressive strength, rotational rheometry, isothermal calorimetry, XRD, TG / DTG and porosimetry. The highest values of mechanical resistance obtained in step 2 were those of cements that used calcined clays with higher levels of kaolinite and calcareous fillers with higher levels of calcium. The gypsum content that leads to higher values of mechanical resistance in the early ages was 5% (1, 3 and 7 days). In the final ages (28 and 91 days) it was 7%. Regarding the results of step 3 of the research, in general it can be said that the gypsum content alters the microstructural properties of LC3 cements, especially in the early ages, due to changes in the kinetics of the reactions. The different hydration phenomena (production of C-S-H, pozzolanic reaction and synergistic reaction between calcined clays and limestone filaments) interpolate and influence the production rates of Portlandite, AFm and etringite phases. The gypsum content has an influence, albeit minor, on the microstructure of pastes in late ages.Rego, João Henrique da SilvaMoreira, Christian2020-07-07T13:23:39Z2020-07-07T13:23:39Z2020-03-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfMOREIRA, Christian. Efeitos do Teor de Gipsita na Microestrutura de Pastas de Cimento LC3 . 2020. 184 f., il. Tese (Doutorado em Estruturas e Construção Civil)—Universidade de Brasília, Brasília, 2020.https://repositorio.unb.br/handle/10482/39155A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2023-07-07T20:41:31Zoai:repositorio.unb.br:10482/39155Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2023-07-07T20:41:31Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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