A influência da composição química e da finura no desempenho de cimentos álcali ativados obtidos com escórias de alto forno

Abstract

RESUMO A busca por aglomerantes de menor impacto ambiental, relacionado principalmente à emissão de CO2, tem crescido na última década, em especial, por aqueles isentos de clínquer. Cimentos álcali ativados (CAT's) são obtidos através da mistura de materiais sílico-cálcico-aluminosos com um ativador alcalino e, portanto, podem reduzir em até 80% a emissão de CO2 quando comparados com o Cimento Portland (CP). Pesquisas recentes têm mostrado que CAT's podem apresentar propriedades físicas e mecânicas equivalentes ou superiores àquelas apresentadas pelo CP, entretanto, a ativação da matéria prima é complexa, pois depende das suas características. Trabalhos recentes têm mostrado a forte influência das características da matéria-prima no desempenho do CAT, porém, pouco mencionada na literatura. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar a influência das características da escória de alto forno, finura e composição química, no comportamento dos CAT's, visando contribuir no entendimento dos seus mecanismos de hidratação. Para tanto, foram empregadas duas escórias, A e B, as quais foram submetidas a diferentes tempos de moagem e, ativadas com 5% de NaOH. Foram confeccionadas argamassas e pastas para testes de resistência à compressão (7 e 28 dias), monitoramento do calor de hidratação e investigação da microestrutura (DRX e DSC). Os resultados mostraram que as argamassas confeccionadas com escória A obtiveram ótimo desempenho mecânico, com valores próximos a 48MPa aos 28 dias, bastante superior à escória B, independente da finura e com maior formação de CSH. A hipótese provável desse estudo é que o sistema formado no CAT com escória A, por apresentar maior teor de Al2O3, poderia propiciar a formação de CSH com maior incorporação de Al e menor cristalinidade, contribuindo na resistência mecânica.

Comportamento do cimento supersulfatado (CSS) obtido a partir de escórias de alto forno geradas a carvão vegetal e mineral e sujeito à cura térmica

“…Com o surgimento de cimentos especiais à base de escória, vem crescendo também a necessidade de ampliação da base científica acerca das características químicas das escórias visando, sobretudo, ao uso mais racional da matéria-prima. Trabalhos recentes mostram que uma mesma escória pode ser adequada para cimento supersulfatado, mas inadequada para Portland ou álcali ativados e vice-versa [4,13,14].…”

“…Mais recentemente, além do uso de matérias-primas alternativas, também se tem observado o crescente interesse por cimentos alternativos ao Portland, caracterizados pela ausência, ou baixo teor de clínquer na sua composição, como os cimentos álcali ativados e cimentos supersulfatados (CSS), os quais podem ser compostos majoritariamente por escórias de alto forno. Neste sentido, novas pesquisas destinadas ao estudo de EAF têm surgido visando ao seu emprego em cimentos especiais, e não somente em cimentos do tipo Portland [4][5][6].…”