Método de equivalente alcalino como estratégia de viabilização do uso de resíduos de vidro como material cimentício complementar

Abstract

A fabricação de cimento Portland (CP) está entre as atividades industriais que mais emitem gases nocivos à atmosfera. Sua substituição por materiais cimentícios suplementares alternativos (SCM) é uma questão de pesquisa oportuna para enfrentar as restrições relacionadas às mudanças climáticas. A literatura é consensual sobre a possibilidade de utilizar pó de vidro sodocálcico de embalagens (PV) como SCM. Porém os trabalhos com este viés, quer sejam adições unitárias ou binárias, não consideram o potencial deletério de excesso de álcalis presentes no PV. Além disso pouco se considera sobre as operações de moagem e contribuições mais detalhadas sobre a influência do tamanho da partícula de vidro. Este estudo propõe um método de formulação para substituições unitárias e binárias contendo PV, sílica ativa (SA), metacaulim (MC) que leve em consideração a quantidade máxima de álcalis nas misturas. Nesse contexto, as adições unitárias e binárias foram analisadas isoladamente e empregadas na produção de pastas que foram caracterizadas no estado anidro, fresco e endurecido. Para esse estudo foram preparadas aproximadamente 2 kg de PV nas faixas granulométricas (45x75, 25x45, < 45 e < 25 μm) em moinho de bolas de porcelanas. Por meio de difração de raios-X e espetroscopia de infravermelho, os mesmos produtos de hidratação encontrados na amostra de referência foram observados nas pastas com substituições unitárias e binárias. A quantidade de portlandita (Ca(OH)2) foi avaliada por meio de análise termogravimétrica. O consumo de portlandita após 7 e 56 dias foi afetado tanto pelo tamanho da partícula do PV quanto pela natureza da substituição. As pastas produzidas com PV < 45 μm e < 25 μm apresentaram mesmo nível de resistência à compressão do que as pastas de referência e as preparadas com SA e MC. Foi observado que a resistência à compressão depende simultaneamente do índice de vazios e do consumo de portlandita. A microscopia eletrônica de varredura em conjunto com a espectroscopia de dispersão de energia foi útil para mostrar o efeito do tamanho da partícula na reatividade pozolânica do PV. Foi possível concluir que a formulação das adições binárias foi um método satisfatório para dosagens em que é necessário o controle de álcalis. Foi verificado que pequenas concentrações de PV suficientes para contribuir nas adições binárias. Este estudo fornece novos direcionamentos para impulsionar o uso de resíduos ultrafinos de vidro como SCM.