No abstract

RESUMOO Cimento supersulfatado (CSS) é conhecido por ser um aglomerante de baixo impacto ambiental devido aos materiais que o compõem. Os principais constituintes do CSS são escória de alto forno (até 90%), sulfato de cálcio (10-20%) e uma pequena quantidade de ativador alcalino (até 5%). Estudos destacam a substituição da fonte de sulfato de cálcio natural, gipsita, por uma fonte alternativa, como o fosfogesso. No Brasil, a produção deste material é cerca de 4,5 milhões de toneladas por ano. Pelo fato do CSS compreender um maior teor de sulfato de cálcio (20%) em sua composição, em relação ao cimento Portlant, permite um maior consumo de fosfogesso. Esta pesquisa aborda o uso do fosfogesso como fonte alternativa de sulfato de cálcio na elaboração de CSS, a fim de relatar os efeitos que diferentes teores de sulfato de cálcio (10 e 20%) e de ativador alcalino (0,2, 0,5 e 0,8%) exercem no desempenho deste tipo de cimento, bem como na formação de compostos hidratados. A análise dos resultados mostrou que CSS feito com fosfogesso atendeu aos requisitos míni-mos de resistência à compressão exigidos pela norma europeia para cimentos supersulfatados (EN 15743/2010). Foram observadas baixas taxas de calor de hidratação, as quais foram influenciadas principalmente pelo teor de ativador alcalino. O excesso de ativador alcalino (KOH) teve implicações distintas nas pastas com diferentes percentuais de sulfato de cálcio. Naquelas com baixo teor (10%), 0,8% de KOH implicou queda de resistência, enquanto que naquelas com alto teor de sulfato de cálcio (20%), o alto ter de KOH implicou a instabilidade da etringita. Palavras-chave: cimento supersulfatado, fosfogesso, sulfato de cálcio, ativador alcalino, etringita. ABSTRACTSupersulfated Cements (SSC) are composed from blast furnace slag (90%), calcium sulfate (10-20%) and a small amount of alkali activator (up 5%). Gypsum is a conventional source of calcium sulfate, however, it can be replaced by phosphogypsum (PG), a byproduct from the production of phosphoric acid (H 3 PO 4 ) with similar chemical and mineralogical composition of the gypsum. In Brazil, the production of this material is about 4.5 million tons per year. Because the SSC contains a higher calcium sulfate content (20%) in relation to Portland cement, a higher consumption of phosphogypsum is possible. The goal of this study was to investigate the phosphogypsum (PG) as an alternative source of calcium sulfate in order to obtain CSS. In addition to use of PG, the effects of both calcium sulfate and alkali activator content on the process of hydration were investigated. The results showed that SSC made with phosphogypsum met the minimum compressive strength required by the European standard for SSC (EN 15743/2010). Low heat of hydration rates mainly influenced by the low alkali activator content was observed. The excess of alkali activator (KOH) had differ-

RESUMO O uso de escórias de alto forno (EAF) como matéria-prima em cimento Portland (CP) tem sido considerado há décadas visando à redução da emissão de CO2 e da exploração de reservas de calcário e argila envolvidos na produção do clínquer. Recentemente, o interesse por cimentos isentos ou com baixo teor de clínquer tem crescido, como é o caso de cimentos supersulfatados (CSS), os quais são compostos majoritariamente por escórias de alto forno, em até 90%. As características químicas exigidas para a escória para uso em CSS, no entanto, não são as mesmas exigidas para uso em CP. Uma das características mais importantes das escórias é a relação do teor de CaO e SiO2. Escórias geradas em fornos a carvão vegetal, apresentam relação CaO/SiO2 baixa, sendo assim consideradas ácidas e aquelas geradas em fornos a carvão mineral são consideradas básicas. Este trabalho tem por objetivo avaliar o comportamento do CSS obtido de duas escórias, A e B, geradas em fornos a carvão vegetal e mineral. A cura térmica também foi empregada como forma de intensificar a cinética de hidratação e aumentar as propriedades mecânicas. Os resultados mostraram que, embora ambas as escórias atendessem às condições estipuladas pela norma europeia (EN 15743), a B se mostrou mais adequada para uso em CSS. Através da cura térmica à 40 °C, foi possível aumentar a formação de silicato de cálcio hidratado (CSH) e consequentemente a resistência mecânica do CSS feito com escória A. O menor teor de cálcio da escória A foi a provável causa da sua baixa reatividade.