Eco-clinker production and characterization from industrial waste recovery

Autor: Oliveira Junior, André Luis de
Přispěvatelé: Ribeiro, José Carlos Lopes, Pedroti, Leonardo Gonçalves
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: LOCUS Repositório Institucional da UFV
Universidade Federal de Viçosa (UFV)
instacron:UFV
Popis: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) O cimento Portland é um dos grandes responsáveis pelo baixo desempenho ambiental da construção civil, sendo seus principais impactos associados a extração de matérias-primas não renováveis e principalmente a emissões de CO 2. A fim de mitigar esta problemática, pesquisadores passaram a estudar a incorporação de resíduos de outras indústrias em materiais de construção. Objetivou-se nesta pesquisa produzir e caracterizar um eco-clínquer a partir do reaproveitamento dos resíduos grits (produzidos durante o processo de fabricação da celulose), resíduo de granito (produzido durante o processo de beneficiamento de rochas ornamentais) e rejeito de minério de ferro recuperado - RMFR (produzido durante o beneficiamento do minério de ferro). Para tal, os resíduos foram caracterizados quanto à sua composição química e mineralógica por meio de técnicas de fluorescência de Raios-X (FRX) e difração de raios-X (DRX) respectivamente. Para a produção do eco-clínquer, foram formuladas três misturas (M1, M2 e M3) levando em consideração os parâmetros de fator de saturação de cal (FSC), cálculo do potencial de Bogue, módulo de sílica (MS) e módulo de alumina (MA). As misturas foram calcinadas a uma temperatura de 1000oC por três horas e posteriormente passaram pela clinquerização a uma temperatura de 1450oC por 20 minutos. As três misturas dos eco- clínqueres produzidas foram caracterizadas quanto à sua composição química e mineralógica e quanto às características morfológicas, físicas e mecânicas. As misturas produzidas apresentaram grandes quantidades de C2S- e quantidades minoritárias de C3S-T. Como consequência, as resistências mecânicas nas primeiras idades ficaram defasadas, tendo em vista que o C2S apresentou baixa reatividade devido à sua alta estabilidade termodinâmica e estrutura densa que dificultou a hidratação. Entretanto, em idades mais avançadas a resistência mecânica dos eco-clínqueres produzidos pode ser comparada com a resistência mecânica de cimentos convencionais. Dessa forma, com a substituição total das matérias primas convencionais por matérias primas recicladas foi possível aproveitar grande parte do material que atualmente é descartado em locais inadequados, dando a eles uma nova utilização na construção civil, além de produzir um eco-clínquer com características satisfatórias para uso comercial. Palavras-chave: Ecoeficiência. Indústria cimenteira. Poluição. Reaproveitamento de resíduos. Portland cement is a major contributor to the low environmental performance of civil construction, and its main impacts are associated with the extraction of non-renewable raw materials and mainly with CO2 emissions. In order to mitigate this problem, researchers began to study the incorporation of waste from other industries in construction materials. The objective of this research was to produce and characterize an eco-clinker from the reuse of grits residues (produced during the cellulose manufacturing process), granite residues (produced during the processing of ornamental rocks) and iron ore tailings (produced during the processing of iron ore). For this, the residues were characterized in terms of their chemical and mineralogical composition by means of X-ray fluorescence (XRF) and X-ray diffraction (XRD) techniques, respectively. For the production of eco-clinker, three mixtures (M1, M2 and M3) were formulated taking into account the parameters of lime saturation factor (LSF), calculation of the Bogue potential, silica ratio (SR) and alumina ratio (AR). The mixtures were calcined at a temperature of 1000oC for three hours and subsequently underwent clinker at a temperature of 1450oC for 20 minutes. The three mixtures of eco-clinkers produced were characterized in terms of their chemical and mineralogical composition and in terms of morphological, physical and mechanical characteristics. The mixtures produced showed large amounts of C 2S- and minor amounts of C3S-T. As a consequence, the mechanical resistance in the early ages was out of date, considering that the C2S showed low reactivity due to its high thermodynamic stability and dense structure that hindered hydration. However, at older ages the mechanical strength of the produced eco-clinkers can be compared with the mechanical strength of conventional cements. Thus, with the total replacement of conventional raw materials with recycled raw materials, it was possible to take advantage of a large part of the material that is currently discarded in inappropriate places, giving them a new use in civil construction, in addition to producing an eco-clinker with satisfactory characteristics. for commercial use. keywords: Cement industry. Eco-efficiency. Pollution. Reuse of waste.
Databáze: OpenAIRE
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