<p>Com intuito de se obter vantagens técnicas, econômicas e ambientais, vem se acentuando o interesse da indústria do cimento para adições minerais em substituição parcial ao clínquer no cimento Portland. Uma das adições minerais mais comuns e que vem ganhando espaço no mercado brasileiro corresponde à argila calcinada, que agrega basicamente as características de pozolanicidade aos seus produtos compostos. Um material com propriedades potencialmente similares às argilas calcinadas e ainda não aproveitado como pozolana no país refere-se aos resíduos da indústria de cerâmica vermelha (RCV). Este trabalho buscou aprofundar o conhecimento sobre as propriedades cimentícias dos RCV, focalizando-se as propriedades pozolânicas de oito amostras coletadas em cerâmicas representativas de quatro dos principais polos paulistas, e suas relações com as composições das matérias-primas utilizadas (massas cerâmicas) e com a temperatura de queima. Os resíduos cerâmicos, após moagem controlada, mostraram-se adequados para a utilização como aditivo pozolânico para o cimento Portland. As amostras ensaiadas apresentaram um consumo médio de 500 mg de Ca(OH)<sub>2</sub>/grama de amostra no Ensaio Chapelle, suplantando em 14,7% o valor mínimo normatizado. A máxima reatividade verificada situa-se na faixa de temperatura de queima entre 700 °C e 800 °C. Esse intervalo de maior reatividade corresponde aos patamares de queima usuais praticados nas empresas de cerâmica vermelha, o que corrobora com o potencial de aproveitamento de seus resíduos como adição mineral, fazendo com que o RCV possa constituir uma nova fonte de material pozolânico para o setor cimenteiro no país.</p>
In this work, comments are made about indirect methods and direct Chapelle's method applied to the determination of the reactivity of pozzolanic materials. The Chapelle's method is based on the lime-pozzolan reaction and quantifies the pozzolanic reactivity of any material intended to be applied by the cement industry. This lime consumption determination by the pozzolan through this reaction can be made with mass proportions - lime:pozzolan 1:1, as originally proposed by Chapelle or 2:1, as specified in Brazilian and French Standards. Comparative results with both proportions are presented for sugar cane bagasse ash, rice rusk ash, silica fume, fly ash, and metakaolin, commonly studied in our country. Statistical calculations showed that for some materials of similar characteristics to the researched RHA, FA e MK at issue, essays carried out with only 1g of CaO may be underestimating the amounts of CaO consumed per gram of pozzolanic material that can be obtained. Comments were made about the Brazilian and French Standards based on this method and emphasized the expression of lime consumption per mass of the amorphous phase of these materials, as determined by X ray diffraction analysis with the Rietveld refinement method.
Resumo: Este trabalho focalizou as propriedades pozolânicas de resíduos de cerâmica vermelha (RCV), suas relações com a composição das matérias-primas utilizadas nas indústrias (massas cerâmicas) e a temperatura de queima, com vistas ao aproveitamento dos RCV como produto cimentício. A reatividade pozolânica obtida pelo Ensaio Chapelle e a composição química de amostras representativas do polo cerâmico paulista de Panorama mostraram resultados promissores para o aproveitamento desses resíduos como adição mineral em cimentos e concretos. Constatou-se que o RCV poderá constituir uma nova fonte de material pozolânico para a indústria do cimento, que apresenta demanda emergente por adições minerais que agreguem, além de benefícios técnicos nos seus produtos, maior sustentabilidade à sua cadeia produtiva.Palavras-chave: resíduo, cerâmica vermelha, pozolana, cimento. IntroduçãoA incorporação de adições minerais na produção de cimentos ou concretos com o objetivo de melhorar o desempenho e a durabilidade desses materiais tem aumentado significativamente nos últimos anos, sendo que fatores econômicos e ambientais exercem um papel importante nesse crescimento. Além de vantagens com a diminuição de custos, as adições minerais conferem maior sustentabilidade na cadeia produtiva do cimento, pois possibilitam a reciclagem de subprodutos ou resíduos industriais, reduz as emissões perigosas lançadas na atmosfera durante a sua fabricação, bem como minimiza o gasto de energia e, por vezes, o consumo de recursos naturais não renováveis.As adições minerais correspondem, basicamente, a materiais silicosos finamente cominuídos, que uma vez adicionados ao cimento e ao concreto, interagem química e fisicamente com os produtos da hidratação do clínquer ou do cimento, modificando a microestrutura do material. O efeito químico está associado à capacidade de reação da adição mineral com o hidróxido de cálcio [Ca(OH) 2 ], gerado durante a hidratação do cimento, para formar silicato de cálcio hidratado (C-S-H) adicional. A reação entre a adição mineral e o Ca(OH) 2 é denominada reação pozolânica.Uma das mais comuns adições minerais e que vem ganhando espaço no mercado brasileiro corresponde à argila calcinada, especialmente de composição caulinítica (metacaulinita). Nesse contexto, um material com propriedades potencialmente similares e ainda não aproveitado como pozolana no país refere-se aos resíduos da cerâmica vermelha.As indústrias de cerâmica vermelha queimam seus produtos, usualmente na faixa de temperatura entre 700°C a 900°C. Nesse intervalo de queima, os processos de sinterização são incipientes, com alguma geração de fase vítrea e sem praticamente a formação de novas fases minerais. Em termos de transformações químicas, ocorre, em especial, a desidroxilação e amorfismo dos argilominerais, o que deve conferir a esses materiais cerâmicos, quando devidamente cominuídos, reatividade química de natureza pozolânica.Buscando-se aprofundar o conhecimento sobre as propriedades cimentícias dos resíduos da indústria de cerâmica vermelha (RC...
The use of metallurgical slags in cement production depends on the phases present in such slags, which are affected by changes in slag composition as well as the cooling rates adopted during solidification. In this work, slags with distinct chemical compositions were melted and subjected to different cooling conditions. Slag samples were characterized by X-ray diffraction to identify and quantify mineralogical phases and by X-ray fluorescence to determine chemical composition. The microstructure of the samples was characterized by scanning electron microscopy coupled to energy dispersive spectroscopy for phase identification. The solidification of the slags was simulated using FactSage TM for solidification path evaluation, enabling a comparison of the phases determined by thermodynamic equilibrium with those analysed in slag samples. Slags with low basicity (CaO/SiO 2 \1.25) and Al 2 O 3 content of 11 wt% exhibited a high glassy phase content depending on the cooling conditions. The phases formed in slags with higher basicity (1.4 and 3.8) were less affected by cooling rate and were different silicates, such as larnite, merwinite, monticellite, akermanite, gehlenite and melilite, whereas slags with basicity C1.37 exhibited RO phase (solid solution of FeO, MgO, CaO and MnO).
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