Estudo da aditivação do metacaulim de alta reatividade, produzido por meio do método da calcinação Flash em cimento portland

Abstract

Resumo: A utilização de pozolanas adicionadas em concretos e cimentos há anos é o objetivo de pesquisas no sentido de obtenção de materiais mais duráveis e econômicos. O cimento produzido com a adição de metacaulim de boa qualidade confere alta impermeabilidade e consequentemente maior durabilidade além da redução de seu calor de hidratação. Neste trabalho esta mostrando como se pode produzir um metacaulim de forma eficiente e controlada pela calcinação rápida (flash), sendo que este se apresenta de ótima qualidade em comparação aos produzidos em fornos tradicionais, os quais são normalmente contaminados com caulim e mulita. Após adição do metacaulim em concentração fixa de 10% aos componentes precursores do cimento, os materiais foram submetidos a diferentes tipos de moagens, seguidos de calcinação. Observou-se que o metacaulim possui um menor teor de caulim e mulita que os fabricados em fornos tradicionais e os cimentos resultantes, independentes do sistema de moagem, foram de excelente qualidade, possuindo propriedades mecânicas superiores às especificadas em normas. A utilização de metacaulins de boa qualidade além de proporcionar uma melhora nas propriedades mecânicas do cimento, permite o uso de uma matéria prima de baixo valor agregado e em menor quantidade. A taxa de emissão de dióxido de carbono por tonelada de cimento obtido também foi menor e com economia de energia, já que o metacaulim pode ser gerado em temperaturas da ordem de 500 °C.

Abstract: The use of pozolan as an addition to concrete and cement has been the objective of many researchers for many years with the aim to obtain more durable materials with low cost. The cement produced with the addition of metakaolin confers high impermeability and consequently larger durability besides the reduction of heat of hydration.This study shows an efficient and controlled method to produce metakaolin through fast calcination (flash), resulting in high quality product in comparison with that produced in traditional calcination ovens, the later being normally contaminated with kaolin and mullite. After addition of metakaolin in a fixed concentration (10 %) to the precursor cement components, the materials were subjected to different types of grindings followed by calcination. It was observed that metakaolin thus produced has smaller contents of kaolin and mullite than those manufactured in traditional ovens. Independent of the grinding procedure, the resulting cements were found to be of excellent quality exhibiting superior mechanical properties than specified in standards. The use of metakaolins of good quality resulted in many advantages such as use of a raw material of low aggregate value, reduction of the use of raw materials, decreased amount of carbon dioxide emission per ton of obtained cement and the reduction of energy consumption besides providing improved mechanical properties to the cement, since metakaolin can be obtained in temperatures of the order of 500 °C.