Avaliação do uso combinado entre resíduo de bauxita e diferentes adições minerais para aplicação em componentes cimentícios.

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Silveira, Luana Maria Vilaça da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bauxite residue; Cementitious pastes; Cimento Portland; Lama vermelha; Materiais cimentício suplementares; Pastas cimentícias; Portland cement; Red mud; Resíduo de bauxita; Supplementary cementitious materials
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3146/tde-19052025-142449/

A investigação do uso de resíduo de bauxita do processo Bayer (RB) em associação ao cimento Portland tem crescido substancialmente nos últimos anos, com apoio da indústria buscando formas de eliminar os depósitos de RB. A aplicação mais promissora em larga escala é na construção civil, aliando-se estratégias de destinação de um resíduo danoso e de mitigação da emissão de CO2 pela redução do teor de cimento em composições cimentícias. No entanto, a associação direta entre o RB e cimento Portland não é trivial, já que se acrescenta um material com características físicas, químicas e mineralógicas diferentes, carecendo de investigação científica para conhecer os efeitos e implicações que o uso combinado desses materiais pode ter. Uma estratégia utilizada nessa pesquisa foi combinar um terceiro material (cimentício suplementar SCM) com o fim de possibilitar um aprimoramento das propriedades do produto. Ao combinar diferentes materiais, as questões técnicas de logística devem ser consideradas na escolha das matérias-primas. O objetivo dessa pesquisa foi avaliar os estados fresco e endurecido de pastas cimentícias produzidas com a combinação de RBs e SCMs. Para tanto, foi realizado um levantamento das plantas de geração de RBs, de produção de cimento e de SCMs no Brasil próximos a elas, chegando-se a três grupos de análise: região do Pará (RB-PA, CPV1 e cinza volante 1), região do Maranhão (RB-MA, CPIV e cinza volante 2) e região de São Paulo (RB-SP, CPV2 e sílica ativa). As características físicas, químicas e mineralógicas das 9 matérias primas foram determinadas. Para o estado fresco, utilizou-se reometrias rotacional e oscilatória, fluxo livre em mini cone de Kantro e calorimetria de condução isotérmica. A reação química nas primeiras horas de hidratação foi monitorada por DRX e termogravimetria. Para o estado endurecido aos 28 dias, avaliou-se resistência à tração na compressão diametral, o módulo de elasticidade dinâmico e a porosidade total pelo método de Arquimedes. Na mesma idade, utilizou-se microscopia eletrônica de varredura e porosimetria de intrusão de mercúrio para analisar a microestrutura das pastas com maior teor de substituição de cimento. Os resultados indicaram que existem consideráveis alterações no estado fresco, na reação de hidratação, no estado endurecido e na microestrutura das pastas, provocadas pela substituição parcial do cimento pelos materiais suplementares. No entanto, cada grupo de material apontou uma tendência distinta, não podendo generalizar o impacto dos resíduos nas características do produto cimentício.