Influência da mineralogia de fíleres carbonáticos na hidratação de cimentos ternários com argila calcinada oriundos da região amazônica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Piovesan, Jayne Carlos
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)
Texto Completo: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/12228
Resumo: Um dos grandes desafios contemporâneos para mitigar as emissões de CO2 na atmosfera terrestre é a produção de cimentos de reduzida emissão desse gás causador do efeito estufa. Portanto, buscando a redução da utilização do clínquer no cimento novas alternativas são testadas, dentre essas, o estudo de composições ternárias, como o LC3. É muito abordado o uso do calcário calcítico, mas muito pouco falado sobre o uso do fíler calcário dolomítico, devido a hipótese de que o magnésio presente cause impacto negativo. Dessa forma, buscou-se investigar a hidratação de composições ternárias compostas com fílers carbonáticos de diferentes mineralogias e argila calcinada oriundos da região amazônica. A composição utilizada está de acordo com a literatura, sendo 50% de clínquer, 5% de gipsita, 30% de argila calcinada e 15% de calcário. Foram confeccionadas pastas com três tipos de carbonatos para as devidas comparações. Tendo em vista o clima nos Estados da Amazônia Legal, e seu efeito na temperatura da hidratação do cimento, as pastas produzidas foram curadas em temperaturas de 21 °C e 60 °C, e testadas por 7, 28 e 91 dias de idades. Os resultados mostraram que o magnésio em excesso tende a reagir na composição com a alumina do cimento, formando produtos como brucita, em ambas as temperaturas, porém com formações mais evidentes na temperatura de 60 °C, conforme DRX. Quando misturados magnésio e alumina em excesso, a portlandita tende a ser toda consumida, podendo acarretar em problemas na resistência à compressão. A pasta contendo carbonato de magnésio e cimento demonstrou ser o cenário ideal com relação à quantidade de magnésio e alumina para formação de hidrotalcita em ambas as temperaturas de cura, sendo mais intensa à 60 °C. O calcário dolomítico utilizado no LC3 mostrou resultados similares ao calcário de referência, usualmente empregado como calcário calcítico, com resultados de resistência à compressão acima de 30 MPa, sem formação de brucita, hidrotalcita ou taumasita, com curvas de calorimetria, termogravimetria e fases de produtos hidratados semelhantes entre si. Diante do estudo realizado, é possível afirmar que, o calcário dolomítico tem potencial para ser utilizado como fíler dolomítico no LC3, nas condições de contorno desse estudo.
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Dessa forma, buscou-se investigar a hidratação de composições ternárias compostas com fílers carbonáticos de diferentes mineralogias e argila calcinada oriundos da região amazônica. A composição utilizada está de acordo com a literatura, sendo 50% de clínquer, 5% de gipsita, 30% de argila calcinada e 15% de calcário. Foram confeccionadas pastas com três tipos de carbonatos para as devidas comparações. Tendo em vista o clima nos Estados da Amazônia Legal, e seu efeito na temperatura da hidratação do cimento, as pastas produzidas foram curadas em temperaturas de 21 °C e 60 °C, e testadas por 7, 28 e 91 dias de idades. Os resultados mostraram que o magnésio em excesso tende a reagir na composição com a alumina do cimento, formando produtos como brucita, em ambas as temperaturas, porém com formações mais evidentes na temperatura de 60 °C, conforme DRX. Quando misturados magnésio e alumina em excesso, a portlandita tende a ser toda consumida, podendo acarretar em problemas na resistência à compressão. A pasta contendo carbonato de magnésio e cimento demonstrou ser o cenário ideal com relação à quantidade de magnésio e alumina para formação de hidrotalcita em ambas as temperaturas de cura, sendo mais intensa à 60 °C. O calcário dolomítico utilizado no LC3 mostrou resultados similares ao calcário de referência, usualmente empregado como calcário calcítico, com resultados de resistência à compressão acima de 30 MPa, sem formação de brucita, hidrotalcita ou taumasita, com curvas de calorimetria, termogravimetria e fases de produtos hidratados semelhantes entre si. Diante do estudo realizado, é possível afirmar que, o calcário dolomítico tem potencial para ser utilizado como fíler dolomítico no LC3, nas condições de contorno desse estudo.One of the great contemporary challenges to mitigate CO2 emissions in the earth's atmosphere is the production of cements with reduced emissions of this gas that causes the greenhouse effect. Therefore, seeking to reduce the use of clinker in cement, new alternatives are tested, among these, the study of ternary compositions, such as LC3. The use of calcitic limestone is discussed a lot, but very little is said about the use of dolomitic limestone filler, due to the hypothesis that the magnesium present causes a negative impact. Thus, we sought to investigate the hydration of ternary compositions composed with carbonate fillers of different mineralogies and calcined clay from the Amazon region. The composition used is in accordance with the literature, being 50% clinker, 5% gypsum, 30% calcined clay and 15% limestone. Pastes with three types of carbonates were prepared for proper comparisons. In view of the climate in the states of the Legal Amazon, and its effect on the temperature of cement hydration, the produced pastes were cured at temperatures of 21 °C and 60 °C, and tested for 7, 28 and 91 days of age. The results showed that excess magnesium tends to react in the composition with the alumina of the cement, forming products such as brucite, at both temperatures, but with more evident formations at the temperature of 60 °C, according to DRX. When magnesium and alumina are mixed in excess, portlandite tends to be completely consumed, which may lead to problems in compressive strength. The paste containing magnesium carbonate and cement proved to be the ideal scenario regarding the amount of magnesium and alumina for hydrotalcite formation at both curing temperatures, being more intense at 60 °C. The dolomitic limestone used in LC3 showed results similar to the reference limestone, usually used as calcitic limestone, with compressive strength results above 30 MPa, without formation of brucite, hydrotalcite or thaumasite, with curves of calorimetry, thermogravimetry and product phases hydrates similar to each other. In view of the study carried out, it is possible to state that dolomitic limestone has the potential to be used as a dolomitic filler in LC3, under the boundary conditions of this study.NenhumaPiovesan, Jayne Carloshttp://lattes.cnpq.br/9698895015301332http://lattes.cnpq.br/5195306459511343Brehm, Feliciane Andradehttp://lattes.cnpq.br/8126174297312115Kulakowski, Marlova PivaUniversidade do Vale do Rio dos SinosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUnisinosBrasilEscola PolitécnicaInfluência da mineralogia de fíleres carbonáticos na hidratação de cimentos ternários com argila calcinada oriundos da região amazônicaACCNPQ::Engenharias::Engenharia CivilHidrataçãoCalcário dolomíticoComposições ternáriasArgila calcinadaLC3HydrationDolomitic limestoneTernary compositionsCalcined clayinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/12228info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)instname:Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)instacron:UNISINOSLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82175http://repositorio.jesuita.org.br/bitstream/UNISINOS/12228/2/license.txt320e21f23402402ac4988605e1edd177MD52ORIGINALJayne Carlos Gomes_PROTEGIDO.pdfJayne Carlos Gomes_PROTEGIDO.pdfapplication/pdf4066405http://repositorio.jesuita.org.br/bitstream/UNISINOS/12228/1/Jayne+Carlos+Gomes_PROTEGIDO.pdf20787e03f37c5e8ad5f7aa6165a892c3MD51UNISINOS/122282023-03-02 08:44:44.591oai:www.repositorio.jesuita.org.br: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 Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.repositorio.jesuita.org.br/oai/requestopendoar:2023-03-02T11:44:44Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos) - Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)false
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