Hidratação e desidratação de óxido de magnésio em concretos refratários

Abstract

Óxido de magnésio (MgO) rapidamente reage com água quando exposto a umidade ou durante a mistura de concretos refratários, gerando uma camada de hidróxido de magnésio, Mg(OH)2, na superfície das partículas. Durante a secagem desses materiais entre 350 ºC e 600 ºC essa camada se decompõe, gerando superfícies de MgO altamente reativas. O modo como esse processo afeta as propriedades de concretos refratários não foi descrito de modo satisfatório na literatura. Neste trabalho, suspensões aquosas de sínter de MgO termicamente tratado (110-900 ºC) foram preparadas. O efeito da temperatura de calcinação em sua reatividade foi avaliado por meio da técnica de medida de expansão volumétrica aparente. Com base nesses resultados, o comportamento de secagem de concretos refratários contendo MgO foi relacionado com medidas de resistência mecânica e porosidade. Também foram investigados os danos causados pela re-hidratação do MgO após a exposição dos concretos secos à umidade ambiente.

Fontes de magnésia e seu potencial para produção de concretos refratários espinelizados in-situ sem a adição de cimentos refratários

“…No caso de concretos contendo MgO e/ou CAC, em temperaturas superiores a 100 °C também há a decomposição dos hidratos do cimento aluminoso e do hidróxido de magnésio presentes. A decomposição destas fases é observada na curva da taxa de secagem por meio de dois picos: o primeiro, abaixo de 400 °C, relacionado à decomposição dos compostos hidratados do CAC [14,16,17] proporcional a quantidade do constituinte que se decompõe. Um comportamento semelhante em relação ao teor de CAC também é observado para os concretos contendo fontes distintas de MgO (Fig.…”

Módulo elástico como ferramenta para avaliação da hidratação da magnésia e dos processamento de concretos refratários

“…Durante a secagem dos concretos refratários, em temperaturas inferiores a 100 °C, ocorre a saída da água fisicamente adsorvida principalmente por meio da evaporação. Com o aumento da temperatura (acima de 100 °C), a água livre é removida da estrutura por meio da ebulição, ocorrendo uma redução da distância média entre as partículas e um aumento da resistência mecânica em relação as propriedades do concreto à verde [23]. Somado a isto, a formação de AH 3 (Al 2 O 3 .3H 2 O) e C 3 AH 6 [21].…”

“…Uma vez que para secagem em temperaturas menores que 350 °C não há a decomposição do hidróxido de magnésio [23] e a maior parte dos hidratos de cimento se decompõem [3,19], a quantidade de água removida após o tratamento térmico a 300 °C (para os concretos sem CAC) e a 350 °C (para os concretos contendo cimento) pode ser atribuída principalmente à água livre remanescente nos concretos e aos hidratos de CAC (Fig. 9).…”

“…11 e 12 apresentam os resultados obtidos quanto à velocidade de secagem e à perda de massa durante a secagem. As curvas da velocidade de secagem em função da temperatura para concretos contendo CAC e MgO normalmente são constituídas por dois picos principais: o primeiro, abaixo de 360 °C, relacionado à decomposição dos hidratos do CAC [3,19,23] e o segundo, acima de 350 °C, devido à decomposição do hidróxido de magnésio [3,23]. O pico associado à desidratação do cimento pode ser atribuído aos hidratos AH 3 (Al 2 O 3 .3H 2 O) e C 3 AH 6 (3CaO.Al 2 O 3 .6H 2 O), normalmente formados quando a cura é realizada acima de 35 °C, e que se decompõem entre 210-300 °C e 300-360 °C, respectivamente [21].…”