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

Abstract

ResumoApesar da hidratação da magnésia constituir uma dificuldade para o seu uso em concretos refratários, trabalhos recentes indicam que o controle da expansão volumétrica associada a esta reação pode ser utilizado para promover o desenvolvimento de resistência mecânica em concretos sem cimento, resultando em um ligante a base de magnésia. Considerando este aspecto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o potencial do MgO e da combinação MgO-SiO 2 como agentes ligantes para concretos refratários. Com este propósito utilizou-se três fontes de MgO distintas, um sínter de magnésia e duas magnésias cáusticas. Para o sistema MgOSiO 2 , teores distintos de microssílica (1 %-p, 2 %-p e 4%-p) foram adicionados aos concretos a fim de evitar os danos causados pela hidratação da magnésia. Os resultados obtidos destacam que para o sínter de MgO, calcinado acima de 1500 °C, a baixa razão CaO/ SiO 2 é um dos pré-requisitos para a redução dos efeitos deletérios associados à hidratação. Para as magnésias cáusticas (calcinadas abaixo de 1200 °C) o teor de SiO 2 e CaO livre são fundamentais para determinar o efeito ligante e a integridade física final do produto. Além disto, a adição de microssílica apresentou-se como um mecanismo eficiente para controlar a hidratação de diferentes fontes de MgO, entretanto, teores elevados de microssílica podem resultar em uma redução acentuada da fluidez. Palavras-chave: hidratação da magnésia, ligante a base de magnésia, concretos refratários. Abstract Due to its hydration, the use of fine magnesia in refractory castables is a key concern. Nevertheless, recent studies pointed out that the volume expansion associated with this reaction can be used to develop strength in cement-

Preparação de compósitos alumina-mulita de baixo custo via sinterização reativa entre uma argila caulinítica da Paraíba e hidróxido de alumínio

“…Mulita (3Al 2 O 3 .2SiO 2 ) é um alumino-silicato de grande importância tecnológica comumente obtido por reação no estado sólido (sinterização reativa) entre caulinita [Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ] e alumina (Al 2 O 3 ) em temperaturas a partir de 1300 °C [1][2][3]. A proporção mássica estequiométrica da mulita corresponde a 71,8% de Al 2 O 3 e 28,2% de SiO 2 , podendo ser obtida em formulações contendo até aproximadamente 74% de Al 2 O 3 .…”

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

“…Em um trabalho recente dos autores foi apresentada uma avaliação das fontes de magnésia utilizadas (SM, MC1 e MC2) [15]. Os resultados de termogravimetria das composições MgO/H 2 O e do tempo de neutralização da magnésia em ácido acético indicaram que quanto maior é a área superficial da fonte de magnésia, maior é o valor da atividade e da perda de massa durante o aquecimento, sendo que a decomposição do Mg(OH) 2 formado ocorre na mesma faixa de temperatura (acima de 350 °C), independente da fonte de MgO.…”

“…Entretanto, quando as magnésias cáusticas são empregadas (Fig. 1c e d), a decomposição da brucita passa a ser observada nos concretos ligados por cimento, pois a quantidade de microssílica adequada é dependente da área superficial da fonte de magnésia [15].…”

“…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.…”