Desenvolvimento de aglomerante hidráulico por tratamento termomecânico de produtos da hidratação de pasta de cimento Portland e da ativação de agregado miúdo silicoso
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Francisco Carlos Rodrigues
Nelcy Della Santina Mohallem
Ênio José Pazini Figueiredo
Guilherme Chagas Cordeiro
Nelcy Della Santina Mohallem
Ênio José Pazini Figueiredo
Guilherme Chagas Cordeiro
Resumo
A reciclagem de materiais cerâmicos presentes nos resíduos de construção civil e de construção
e demolição é uma prática mundial com vistas à produção de compostos cimentícios de menor
impacto ambiental. Estes resíduos em sua grande maioria são britados e usados como agregados
para confecção de concretos, na maioria das vezes, sem fins estruturais. Estudos da literatura
indicam ser possível a recuperação e reuso dos agregados graúdos presentes nos resíduos. No
entanto, praticamente inexistem dados sobre a recuperação do cimento e do agregado miúdo
quartzoso (areia). Com o objetivo de contribuir para a recuperação desses materiais, este
trabalho estuda a decomposição dos produtos de hidratação do cimento, de forma a recuperá-lo
por tratamento térmico e mecânico. Também se avalia a funcionalização do agregado miúdo
por meio de ativação mecânica. Para isto, resíduos gerados em laboratório, a partir de pastas de
cimento Portland, foram submetidos a tratamento termomecânico, visando recuperar o cimento.
Paralelamente, foi realizada a ativação mecânica de areia silicosa natural de modo a favorecer
sua reatividade com o hidróxido de cálcio. Os resultados confirmam ser possível remover a
água responsável pela hidratação dos compostos do cimento Portland empregado em
temperaturas próximas de 550°C e indicam que a sua utilização associada a pó de areia (37m²/g)
gera um aglomerante com características semelhantes às do cimento in natura, constituindo
assim, um material cimentício suplementar/aglomerante alternativo. Uma análise do consumo
equivalente de energia permite estimar que a energia elétrica necessária para a decomposição
da pasta por tratamento termomecânico e o consumo de carbono equivalente são
significativamente menores do que os associados à produção do cimento Portland.
Abstract
The recycling of ceramic materials present in construction waste and construction and
demolition waste is a worldwide practice for the the production of cement compounds
with lower environmental impact. Commonly, such wastes are crushed and used as
aggregates for the manufacture of concrete, most often without structural purposes.
Studies of the literature indicate that it is possible to recover and reuse the large aggregates
present in the residues. However, there is practically no data on the recovery of cement
and quartzous aggregate (sand). With the objective of contributing to the recovery of these
materials, this work studies the decomposition of the cement hydration products, in order
to recover it by thermal and mechanical treatment. The functionalization of the small
aggregate is also evaluated through mechanical activation. For this, residues generated in
the laboratory, from Portland cement pastes, were submitted to thermomechanical
treatment, aiming to recover the cement by dehydration. In parallel, mechanical activation
of natural silica sand was carried out in order to favor its reactivity with calcium
hydroxide. The results confirm that it is possible to remove the water responsible for the
hydration of the compounds of the Portland cement employed at temperatures around 550
°C and indicate that their use associated with sand dust (37m²/g)generates a binder with
characteristics similar to those of in natura cement, an alternative cementitious
supplement/binder material. An analysis of the equivalent energy consumption allows to
estimate that the electrical energy required for the decomposition of the paste by
thermomechanical treatment and the consumption of carbon equivalent are significantly
lower than those associated with the production of Portland cement.
Assunto
Engenharia de estruturas, Reaproveitamento (Sobras, refugos, etc.), Cimento Portland, Agregados (Materiais de construção)
Palavras-chave
Resíduos de construção, Hidratação do cimento, Tratamento termomecânico, Funcionalização de areia, Materiais cimentícios suplementares