Aglomerantes a base de cimento, cinza de lodo de ETA e calcário: influência na hidratação, resistência à compressão e estrutura de poros
Resumo
O aumento populacional e o conseqüente aumento no volume de água tratada têm
elevado a quantidade de lodo resultante nas estações de tratamento de água
(ETAs), que pode representar riscos ao meio ambiente quando sua disposição final
não é adequada. O lodo de ETA possui alguns dos principais constituintes do
cimento Portland, como sílica, alumínio e ferro, com potencial para utilização como
adição mineral, contribuindo para a redução no consumo de cimento e dos impactos
ambientais resultantes de sua produção. O objetivo deste estudo foi investigar a
resistência à compressão e a hidratação de misturas produzidas a partir da
substituição parcial de cimento por cinza de lodo de ETA (CLETA) e calcário moído.
A CLETA possui características químicas e físicas semelhantes às argilas calcinadas
e o uso destas em conjunto com o calcário finamente moído têm apresentado efeitos
sinérgicos positivos nas características das misturas cimentícias. Também foi
avaliada a utilização de ativação química com a finalidade de potencializar os efeitos
das adições. Para atingir os objetivos propostos o trabalho foi dividido em três
etapas: avaliação da atividade pozolânica de CLETAS submetidas a diferentes
tratamentos térmicos e mecânicos, avaliação da resistência à compressão e estudo
da hidratação e estrutura de poros. Os resultados mostraram que o melhor
desempenho pozolânico foi obtido pela CLETA calcinada a 700°C durante 1 hora e
moída durante 1 hora. Dependendo do teor de substituição foi possível obter
aumento de até 45% na resistência à compressão em relação ao concreto de
referência. O uso de CLETA e/ou calcário alterou a cinética de hidratação, os tipos
de produtos de hidratação formados e a estrutura de poros das misturas. O consumo
de hidróxido de cálcio pela reação pozolânica e a formação de carboaluminatos a
partir da reação entre CLETA e calcário foram detectados em todas as misturas com
adições. De um modo geral, misturas contendo 15% de CLETA e 15% de CLETA +
7,5% de calcário apresentaram resistências à compressão mais elevadas, maiores
teores de água quimicamente combinada e menores volumes de poros, indicando o
efeito benéfico dessas adições na composição do aglomerante. O uso de teores
mais elevados resultou em velocidades de reação e ganhos de resistência mais
lentos e maiores volumes de poros, embora a reação das adições tenha promovido
o refinamento da estrutura de poros. O uso de gesso como ativador químico foi
eficaz para melhorar o desempenho mecânico e a hidratação das misturas com teor
mais elevado de substituição de cimento, embora o desempenho geral não tenha se
igualado às misturas contendo 15% de CLETA e 15% de CLETA + 7,5% de calcário.
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