Hydraulic binder obtained from recycled cement and sand powder

Abstract

Environmentally eco-efficient concrete is currently a popular choice of construction material. Reviewing relevant literature indicates that heating of cement paste can remove hydrating water, and that quartz sand of appropriate granulometry can act as a supplementary cementitious material; however, there have been virtually no reports on the reuse of these materials as alternative binders. This work evaluates the phases present in cementitious compounds produced with binders obtained by thermomechanically treating cement pastes with and without a 15% substitution of quartz sand powder (specific surface area 37.4 m²/g), referred to as RCQ and recycled cement RC, respectively. Testing included thermogravimetric analysis (performed with stripped gases), X-ray diffraction, and scanning electron microscopy with phase identification. The obtained data indicated RC cement paste possesses a predominantly ettringite microstructure, whereas the presence of calcium hydroxide and hydrated calcium silicate predominates in RCQ paste.

Efeito do teor de água e tamanho de partícula na decomposição térmica de pastas de cimento moídas

“…A Figura 7 mostra os espectros de DRX das pastas com relação a/c de 0,50 e tamanho médio de partículas de 0,15 mm (pasta 4), sem e com aquecimento nas temperaturas de 200, 500, 550, 700 e 750 °C [3]. A amostra não aquecida apresenta picos característicos de C-S-H, hidróxido de cálcio, etringita, calcita e silicatos tricálcico e dicálcico anidros [17,25,26,29], conforme indicado no item 3.1.…”

“…Há uma redução significativa na intensidade dos picos de hidróxido de cálcio após 500°C, devido à desidroxilação [6]. Porém, na pasta aquecida a 750 °C, o pico detectado em torno de 18° 2θ poderia estar relacionado à formação de uma nova fase [3] ou ser devido à presença de Ca(OH) 2 residual, o que indicaria que a decomposição térmica da portlandita é parcialmente reversível [21]. Também, a presença de Ca(OH) 2 residual seria outro indicativo de que parte dos compostos hidratados não é decomposta durante a análise térmica, o que implica em valores de R abaixo de 1, conforme previamente discutido no item 3.3.…”

“…Um material cimentício suplementar pode ser obtido pelo tratamento termomecânico de resíduos de pastas e argamassas produzidas com agregado quartzoso [1][2][3]. Dessa forma é possível desidratar e recuperar o cimento [4][5][6] e produzir um pó rico em quartzo [7].…”

“…Dessa forma é possível desidratar e recuperar o cimento [4][5][6] e produzir um pó rico em quartzo [7]. Este quartzo finamente moído pode apresentar elevada atividade pozolânica ou interagir fisicamente com o cimento hidratado por meio do preenchimento de vazios (efeito fíler) [3,6,[8][9][10][11][12][13]. MENEZES et al [3] obtiveram pó de quartzo com alto índice de pozolanicidade de acordo com o método Chapelle Modificado.…”

“…Este quartzo finamente moído pode apresentar elevada atividade pozolânica ou interagir fisicamente com o cimento hidratado por meio do preenchimento de vazios (efeito fíler) [3,6,[8][9][10][11][12][13]. MENEZES et al [3] obtiveram pó de quartzo com alto índice de pozolanicidade de acordo com o método Chapelle Modificado. No estudo de BENEZET e BENHASSAINE [7], pós de quartzos com diâmetro crítico abaixo de 5 µm apresentaram elevada atividade pozolânica.…”