Avalia-se, neste trabalho, a potencialidade do uso da metacaolinita e dos resíduos de produção de tijolos cerâmicos queimados finamente moídos, como substitutos parciais do cimento Portland. Os materiais foram caracterizados física, química e mineralogicamente, além de determinado o índice de atividade pozolânica com cimento Portland. A evolução da resistência a compressão e a flexão das argamassas foi avaliada até as idades de, respectivamente, 365 e 208 dias. As porcentagens de substituição do cimento Portland, em peso, pelos materiais pozolânicos, variaram de 20 a 50%, enquanto o fator água/cimento variou de 0,37 a 0,45. Os resultados obtidos indicaram que a metacaolinita e o tijolo moído queimado possuem elevada atividade pozolânica e que a resistência a compressão, aos 28 dias, das argamassas mistas, foi superior à das argamassas de cimento Portland para os níveis de substituição e fatores água/cimento estudados. Um modelo matemático para predição da resistência à compressão das argamassas mistas é proposto com base em um desenho fatorial de experimentos.Palavras-chave: cimento Portland, metacaolinita, argamassa, resistência a compressão, resistência a flexão POTENTIALITIES OF METAKAOLIN AND CRUSHED WASTE CALCINED CLAY BRICK AS PARTIAL REPLACEMENT OF PORTLAND CEMENT ABSTRACTThis paper evaluates the potentiality of metakaolin and crushed waste fired clay brick as cement replacement materials. They were characterised physically, chemically and mineralogically and their activity with Portland cement determined. The influence of the partial replacement of Portland cement on the development of compressive and flexural strength was evaluated until the age of, respectively, 365 and 208 days. The percentage of cement replacement, in weight, ranged from 20 to 50%, whereas the water/cement ratio ranged from 0.37 to 0.45. The results obtained show that the metakaolin and crushed calcined clay brick presented a good pozolanic activity and that the compressive strength of the blended mortars after 28 days of cure was higher than that observed for the reference Portland cement for all levels of cement replacement and water/cement ratio. A mathematical model to predict the compressive strength is proposed based on a factorial design of experiments.
RESUMOO interesse pelo uso de fibras vegetais como reforço de matrizes, à base de cimento, tem crescido em todo o mundo nos últimos anos, sendo limitado pela baixa durabilidade das fibras no meio alcalino. Com o tempo, as fibras podem mineralizar devido à migração de hidróxido de cálcio (CH) da matriz para o lúmen e paredes das fibro-células. Procurou-se consumir, no presente estudo, o CH livre utilizando-se resíduo de tijolo moído e metacaulinita em substituição parcial, de 20 e 40% em peso, do cimento portland. Compósitos com fibras de sisal e matrizes cimento-pozolana foram submetidos a ensaios de resistência a flexão, após 28 dias de cura em água, 135 e 180 dias de envelhecimento natural e após 94 ciclos de molhagem e secagem. Os resultados indicaram que é possível consumir todo o CH da matriz, o que resultou na manutenção da tenacidade inicial do compósito e no aumento da sua resistência a flexão após exposição natural ou ciclos de molhagem e secagem.Palavras-chave: fibra de sisal, compósitos, resíduo cerâmico, flexão, envelhecimento acelerado Effect of calcined clay on aging of sisal short fiber reinforced mortar ABSTRACTIn the last few years a growing interest in the use of sisal fibers as reinforcement in cement based composites has been observed. However, the main concern for its use is related with the durability of the fibers in the alkaline water of concrete as they can mineralize due to the migration of calcium hydroxide to the fiber lumen and cell walls. In this study, the alkalinity of the matrix was reduced using metakaolin and crushed waste calcined clay bricks as cement replacement. The percentage of cement replacement ranged from 20 to 40% on weight basis. Flexural tests were carried out in the composites after 28 days of cure in water, 135 and 180 days of ageing in the open air and after 94 cycles of wetting and drying. These results indicated that the mixture with cement replacement consumed all calcium hydroxide and kept the toughness over time.
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