Atividade pozolânica de arenito zeolítico da região Nordeste do Brasil

Abstract

No nordeste do Brasil, existe a ocorrência de zeolitas sedimentares relacionadas a arenitos, descoberta nos anos 2000. Esses arenitos são constituídos de quartzo, zeolitas naturais (estilbita) e argilominerais (esmectita). Estudos preliminares constataram que esse arenito pode ser empregado como material pozolânico em sistemas à base de cimento Portland, desde que o material seja peneirado para remoção do quartzo e ativado termicamente, uma vez que a estilbita é zeolita de baixa atividade pozolânica. O objetivo geral desse trabalho foi determinar qual a fração granulométrica que proporciona a maior concentração de zeolita e esmectita e a temperatura de calcinação que acarreta a maior atividade pozolânica. No programa experimental, empregou-se o arenito zeolítico passante nas peneiras #200 e #325 e calcinado às temperaturas de 150ºC, 300ºC e 500ºC. A análise da caracterização mineralógica das amostras peneiradas foi realizada por difração de raios X, por análises termogravimétrica e termodiferencial. Para avaliação da reatividade, foram realizados ensaios mecânicos de atividade pozolânica em argamassas de cal hidratada e cimento Porltand. Os resultados mostraram que a amostra peneirada na peneira #200 foi a mais adequada porque apresentou elevada concentração de estilbita e um percentual maior de material passante em comparação a amostra da peneira #325, 15% e 2% respectivamente. A temperatura de calcinação de 500ºC foi a que proporcionou a maior atividade pozolânica, em razão da modificação mais efetiva da estrutura cristalina, tanto da estilbita, como da esmectita. As temperaturas mais moderadas a 150ºC e 300ºC não foram suficientes para a obtenção dos mesmos resultados. As argamassas com o arenito passante na peneira #200 e calcinado a 500ºC atingiram os valores limites mínimos exigidos para que um material seja considerado pozolânico, no caso, 6 MPa para argamassas de cal hidratada e 75% para o índice de atividade pozolânica (IAP).

Cimentos Portland aditivados com arenito zeolítico com propriedades pozolânicas

“…3.1 Caracterização do Arenito Zeolítico 3.1.1 Análise química e física dos arenitos zeolíticos Os resultados obtidos nas análises químicas das amostras do Arenito zeolítico AZ2 (arenito peneirado e não calcinado) e AZ2-3 (arenito peneirado, calcinado e moído) estão apresentados na Tabela 1, sendo a análise da primeira amostra já caracterizada e apresentada por [7]. A composição química do arenito in natura, não calcinado, mas sim apenas peneirado (AZ2), é muito semelhante aos resultados apresentados por outros pesquisadores que estudaram o mesmo arenito zeolitico e caracterizaram quimicamente a estilbita presente através de análise por microssonda [9].…”

“…A partir dos resultados obtidos pelos autores em [6], selecionou-se apenas a amostra do arenito passante na peneira 200 (AZ2), não ativado termicamente. Os detalhes das justificativas, caracterização e resultados das análises dessas amostras são apresentados em [7].…”

“…A pozolana produzida neste trabalho foi proveniente da calcinação da amostra (AZ2) à temperatura de 500ºC (AZ2-3) [6] [7]. O procedimento de produção da pozolana consistiu da secagem da amostra AZ2 até a constância de massa em estufa a 95ºC.…”

“…O peneiramento teve como função separar os minerais potencialmente pozolânico (estilbita e a esmectita) do mineral inerte, no caso o quartzo. O tratamento térmico objetivou incrementar a atividade pozolânica, pois ocasiona o desordenamento parcial das estruturas cristalinas tanto da estilbita quanto da esmectita [6] e [7]. Nestes estudos experimentais foram produzidos dois tipos de pozolanas, uma proveniente do material passante na peneira 200 e a outra passante na peneira 325, sendo que ambas foram calcinadas a temperatura de 500ºC.…”

“…A exceção dos trabalhos experimentais anteriormente citados [6] [7], até o presente momento não foi encontrado na bibliografia nenhum trabalho científico que aborde a questão da atividade pozolânica de arenitos com a presença de zeólitas do tipo estilbita. Identificou-se apenas um trabalho realizado por MONTA-NHEIRO [8] que estudou a potencialidade pozolânica de arenitos opalinos da serra do Itaqueri, em São Paulo.…”