Propriedades físico-químicas, hidratação e reologia de cimentos ternários com reduzido teor de clínquer a partir de argila não calcinada e fíler calcário

• Autor(a) principal: Cardoso, Thiago Costa
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/231558
• topic: Cimento portland; Argila; Calcário; Pozzolanic cement; Non-calcined clays; Limestone; Admixture; Hydration; Rheology

Em virtude da sua versatilidade, o cimento Portland se consolidou como material de construção civil indispensável para a sociedade em diversas aplicações, contemplando obras de infraestrutura, indústria e habitação. Como a produção do cimento convencional emite altos teores de gases de efeito estufa, as indústrias desse setor têm investido continuamente em pesquisas que analisam a viabilidade técnica da incorporação de materiais cimentícios suplementares (MCS). A redução da quantidade de clínquer no cimento, principal responsável pelo impacto ambiental, é o que motiva estas mudanças. Entre os principais candidatos, as argilas e os calcários possuem alto potencial de incorporação em virtude de sua disponibilidade e distribuição territorial relativamente homogênea. Embora esses dois MCS sejam bastante conhecidos pela indústria, a utilização de argilas não calcinadas em matrizes ternárias com adição de calcário é um assunto ainda pouco explorado, apesar desta aparentar ser uma solução viável economicamente e ambientalmente. Assim, o objetivo deste trabalho foi produzir e caracterizar cimentos e pastas com adição de argila não calcinada e fíler calcário em teores de substituição total de 45% e 55% quanto às principais propriedades reológicas, físico-químicas e mecânicas. Para tanto, foram produzidos oito traços de cimento com teores de argila entre 30% e 55% e de calcário entre 0% e 15%. O programa experimental foi subdivido em duas fases: a primeira consistiu-se na caracterização física e química das matérias-primas e a segunda na produção e caracterização dos cimentos e pastas. Nesse segundo caso, os cimentos foram ensaiados por reometria rotacional, mini-slump, calorimetria isotérmica, difratometria de raios X em pastas e resistência à compressão em argamassa em diferentes idades. A reometria rotacional para a determinação do teor de saturação de aditivo superplastificante se mostrou coerente com a composição do traço e com a demanda mínima de água, sendo a tensão de escoamento e viscosidade proporcionais ao teor de argila no sistema. Os resultados obtidos de calorimetria isotérmica enquadram esses cimentos como sendo de baixo calor de hidratação e os tempos de início de pega se mostraram coerentes com os previstos para um cimento Portland CP IV. Por fim, os resultados de difratometria de raios X evidenciam a formação das fases aluminatos nas primeiras idades e a resistência à compressão sugere que o melhor proporcionamento produzido, do ponto de vista mecânico, é aquele com substituição de 45% de clínquer por 40% de argila e 5% de calcário, sendo os resultados, inclusive, superiores aos do referência comercial nas primeiras idades.