Uso de diatomita bruta como pozolana para produção de limestone calcined clay cement (LC3)

Abstract

O limestone calcined clay cement (LC3) possui propriedades que refletem em um menor impacto frente ao cimento Portland tradicional e tem as argilas calcinadas, incluindo o metacaulim, como uma das suas matérias-primas. No entanto, as altas temperaturas de calcinação das argilas implicam em gastos energéticos e liberação de gases de efeito estufa. Nesse cenário emergem as pozolanas naturais que não necessitam de calcinação, incluindo redução de custos, redução na evolução de calor, diminuição da permeabilidade, bem como o aumento da resistência química; atuando, ainda, como agente modificador das suas propriedades. Este trabalho teve como objetivo estudar o efeito do percentual de substituição do metacaulim por diatomita nas propriedades mecânicas e permeabilidade na produção de cimentos LC3. Foi utilizada diatomita bruta a fim de minimizar gastos energéticos e emissões no processo. O estudo realizou uma análise da diatomita, destacando sua disponibilidade e custo competitivo em comparação com outras pozolanas. A pesquisa explorou não apenas a viabilidade técnica da diatomita em cimentos LC3, mas também o impacto de diferentes proporções na hidratação e propriedades mecânicas das pastas cimentícias. Os materiais foram caracterizados por difração de raios-X e tomografia computadorizada. Os resultados indicaram que a substituição de metacaulim por diatomita bruta mostrou-se promissora nos teores de até 75% de substituição, com ressalvas impactos em termos de redução de calor de hidratação, diminuição da resistência à compressão e da permeabilidade. Embora os resultados imediatos tenham mostrado que a diatomita bruta não superou a performance das misturas apenas com metacaulim nos estágios iniciais, as misturas com diatomita demonstraram uma tendência crescente em resistência em idades mais avançadas. Este achado sugere o potencial latente da diatomita em melhorar propriedades de cimento a longo prazo, um aspecto crítico para materiais de construção sustentáveis. Além disso, o estudo ressaltou a necessidade de compreender melhor o grau de pureza da diatomita, uma vez que esse fator influenciará no desempenho quando incorporado ao sistema LC3.