Cimentos Portland aditivados com arenito zeolítico com propriedades pozolânicas

Abstract

O uso adequado de pozolanas possibilita a produção de cimentos especiais, de menor custo de fabricação e de maior durabilidade que os correspondentes sem adição. O emprego dessas adições minerais possibilita ganhos significativos em termos de produtividade e uma extensão da vida útil dos equipamentos de produção e da própria jazida de calcário, também ajudando na diminuição de CO2 lançado na atmosfera.As zeólitas têm sido utilizadas como material pozolânico em misturas com "terras vulcânicas" e água nas construções desde o tempo do antigo Império Romano. Nos dias atuais, existem muitas discussões envolvendo reatividade pozolânica das zeólitas naturais na incorporação dos cimentos Portland.Na Região nordeste do Brasil, zeólitas sedimentares relacionadas a arenitos da Bacia do Parnaíba foram descobertas pelo Serviço Geológico do Brasil nos anos 2000. Estes arenitos são constituídos em sua maioria de quartzo, zeólitas naturais (estilbita) e argilominerais (esmectita). Estudos preliminares constataram que este arenito pode ser empregado como material pozolânico em sistemas a base de cimento Portland, desde que o material seja peneirado para remoção do quartzo e ativado termicamente, uma vez que a estilbita é uma zeólita de baixa atividade pozolânica.O objetivo geral desse trabalho foi determinar qual proporção de arenito zeolítico ativado termicamente proporciona melhores propriedades mineralógicas e mecânicas ao cimento Portland.No programa experimental empregou-se o arenito zeolítico passante na peneira 200# e calcinado à temperatura de 500ºC. A análise química das amostras foi realizada por espectroscopia de fluorescência de raios-x e a caracterização mineralógica por difração de raios-x e análise termogravimétrica e termodiferencial. O comportamento da hidratação dos cimentos foi avaliado através de calorimetria de condução, difratometria de raio-X e análises termodiferencial e termogravimétricas. Para avaliação da atividade pozolânica foi adotado um ensaio mecânico de resistência à compressão em argamassas cimento Portland (CP I -S) e areia, com percentuais de substituição de cimento por arenito de 10, 20 e 30%.Os resultados mostraram que o arenito zeolítico calcinado com a percentual de substituição de 10% proporcionou às argamassas melhor resultado tem termos de resistência à compressão simples, contudo estudos mais aprofundados de durabilidade e a idades mais avançadas podem indicar que teores mais elevados do arenito zeolítico podem também ser apropriados para a produção de concretos, principalmente em obras de infraestrutura como barragens, canais, entre outras.

Propriedades e aplicações industriais de argilas do estado do Maranhão / Properties and industrial applications of clays from Maranhão/Brazil

“…Apresentam origem sedimentar, e por isso, tendem a ser depósitos volumosos e com grande potencial econômico devido aos baixos custos e facilidade de exploração [41]. Os estudos relacionados com as aplicações do mineral zeolítico provenientes desses jazimentos têm mostrado resultados altamente promissores quanto ao seu uso na agricultura [42][43], adsorção de metais pesados e tratamento de efluentes industriais [44][45] e na construção civil [46][47][48].…”

Partial replacement and addition of fly ash in Portland cement: influences on carbonation and alkaline reserve

“…Besides influencing factors such as degree of crystallinity and variations in the orientation of crystals while preparing the samples, the variation of the intensity of portlandite peaks by DRX for the study of pozzolans is related with their amount in the cementitious composite [19]. Voglis et al [20], Antiohos et al [21], Cabral [22], Dantas [23], Picanço et al [24], Vaitkevicius et al [25], Gómez-Zamorano et al [26], AboEl-Enein et al [27] and Silva [28] also used the reasoning of comparing the intensity of peaks for studying pozzolans, as other works from the research group that created this paper also did. Publications of Gobbi [29], Raisdorfer [30], Medeiros et al [31] and Medeiros et al [32] and Hoppe Filho et al [33] are examples of this.…”

2015 Atomic Spectrometry Update – a review of advances in X-ray fluorescence spectrometry and their applications

“…Musyoka et al 198 reported on the conversion of South African clays into high quality zeolites. Both XRF and XRD analyses were used by Picanco et al 200 to characterise Portland cement activated with pozzolanic zeolite sandstone from the Parnaiba Basin, Brazil. The inuence of pH on the membrane behaviour of bentonite amended clay from Fa, China was investigated by Tang et al 199 using the techniques of XRF, XRD and SEM to measure membrane properties.…”

“…The relevance of this work is the use of this material as liners for landll sites to provide a barrier against the migration of contaminants. Both XRF and XRD analyses were used by Picanco et al 200 to characterise Portland cement activated with pozzolanic zeolite sandstone from the Parnaiba Basin, Brazil. This study was designed to evaluate the ideal amount of thermally activated zeolitic sandstone to be incorporated into the Portland cement to improve its mechanical and mineralogical properties (10% was recommended).…”