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

Abstract

Considerando-se as dificuldades para a utilização de MgO em concretos refratários, técnicas anti-hidratação têm sido propostas com o objetivo de minimizar os efeitos deletérios causados pela reação da magnésia com a água. Em paralelo, surge a necessidade de investigar novas metodologias que permitam melhor avaliar os danos causados pela hidratação. Neste sentido, uma técnica promissora consiste no acompanhamento do módulo de Young durante as etapas de cura e secagem dos concretos. No presente trabalho, concretos refratários contendo magnésia cáustica ou sínter de MgO foram avaliados por meio do acompanhamento do módulo elástico utilizando-se o método de ressonância de barras. A avaliação das etapas iniciais de processamento (cura e secagem) dos concretos por meio do uso desta técnica apresentou-se como uma alternativa adequada para detecção dos efeitos causados pela hidratação do MgO. Os resultados obtidos também destacam que, em comparação com outras técnicas comumente empregadas, as medidas do módulo elástico permitem delinear com maior precisão a evolução da microestrutura em função do tempo, além de detectar antecipadamente os danos relacionados à formação de brucita, garantindo-se assim maior sensibilidade no monitoramento de tal reação.

Hidratação da magnésia e seu efeito ligante em concretos refratários sem cimento

“…2a, no estágio inicial de cura (entre 0 e 12 h) ocorre um aumento do MOE para todos os concretos, que é mais acentuado para as composições contendo magnésia cáustica (MC1 e MC2). Estes resultados indicam que, quando a expansão associada à formação de hidróxido de magnésio não é excessiva e pode ser acomodada na estrutura do concreto, a reação de hidratação do MgO apresenta um efeito ligante, que dificulta a mobilidade das partículas, aumentando a rigidez dos concretos [11]. Após o período inicial de cura, dois comportamentos distintos são observados (Fig.…”

“…[ Figure 5: Temperatura de amostra (ºC) Taxa de secagem dW/dt (%/min) estão correlacionadas [11]. Como discutido anteriormente, para a cura a 50 °C em ambiente com 80% de umidade relativa, observa-se entre o primeiro e terceiro dia de cura, um aumento da porosidade devido à secagem do concreto (Fig.…”

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

“…Para os concretos contendo cimento aluminoso observase no período de cura um aumento gradativo do módulo elástico devido à precipitação dos hidratos [18]. Como conseqüência, reduzindo-se o teor de cimento ocorre uma diminuição do valor do MOE após 7 dias de cura (Fig.…”

“…2a). Simultaneamente, para as condições de cura adotadas (50 °C em ambiente com 80% de umidade relativa), verifica-se para a maioria das composições um aumento da porosidade entre o primeiro e terceiro dia de cura devido à perda de parte da água livre por meio da secagem [15,18]. Este comportamento pode ser observado para os concretos 4CAC e 2CAC (Fig.…”

“…2b), não são observadas diferenças significativas em relação aos concretos sem magnésia, pois a presença de microssílica reduz a quantidade de brucita formada e, conseqüentemente, seu efeito no MOE. No entanto, a expansão volumétrica associada à hidratação da magnésia, quando devidamente acomodada na estrutura dos concretos, reduz o aumento da porosidade e a mobilidade das partículas contribuindo para o aumento da rigidez, como observado para a composição sem cimento (SM-0CAC), onde a magnésia atua como um ligante [15,18]. À medida que o teor de CAC é aumentado, de 2%-p para 4%-p ou 6%-p, observa-se um aumento nos valores de MOE (Fig.…”