Analysis of the compressive strenght of the LC³ cement and the influence of mineral additions in its performance

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017.Dado o crescimento da indústria da construção, a produção de cimento Portland também foi intensificada. No entanto, efeitos ambientais adversos são causados pela atividade cimenteira, sendo esta responsável por cerca de 5% das emissões de CO2 mundiais. Com o objetivo de atenuar essas emissões, uma medida mitigadora eficiente é a redução do teor de clínquer na composição do cimento. Para isso, diferentes adições minerais são comumente utilizadas para substituí-lo, porém, estas não têm disponibilidade suficiente para atender a demanda atual do mercado. Diante da necessidade de novos materiais, pesquisas buscam adições que atendam esta demanda. Dentre elas, a argila calcinada e o fíler calcário, se mostraram eficientes quando utilizados simultaneamente, formando um novo cimento, denominado LC³. Esta pesquisa visa analisar a resistência à compressão de cimentos LC³ produzidos a partir de adições minerais disponíveis na região do Distrito Federal. Foram produzidas diversas argamassas, fabricadas com cimentos com diferentes teores e tipos de fíler calcário e argila calcinada. Em função da redução da trabalhabilidade das misturas, ocasionada por estes materiais, foi avaliado o teor de aditivo superplastificante utilizado para cada cimento. Também verificou-se a influência das adições minerais utilizadas conforme suas características químicas e físicas. Os resultados indicam que de acordo com o teor e tipo de adição, o LC³ é capaz de atingir resistências semelhantes às obtidas pelo cimento de referência. Em caso de teores de substituição elevados pode haver redução da resistência, contudo, os valores são relevantes, tendo em vista a redução de clínquer significativa. Também se observou a influência preponderante do tipo de argila calcinada no desempenho do LC³, no entanto, verificou-se que o teor de calcário e a finura das partículas de fíler também interferem no desempenho do cimento.Given the growth of the construction industry, a Portland cement production has also been intensified. However, they are needed for cement activity, which is responsible for about 5% of the world's CO2 emissions. In order to attenuate emissions, an efficient mitigation measure is a reduction of research theory in cement composition. For this, different mineral additions are commonly to replace it, however, these are not necessary to meet the current market demand. Faced with the need for new materials, researches seek additions that meet this demand. Among them, a calcined clay and limestone, are effective when used simultaneously, forming a new cement, called LC³. This research proposes to analyze the compressive strength of LC³ cements produced from mineral additions available in the Federal District. Several mortars were produced, made from cements with different contents of mineral additions. Due to the reduction of the workability of the mixtures caused by these materials, the content of superplasticizer additive used for each cement was initially evaluated. One research also found an influence of mineral additions in accordance with their chemical and physical characteristics. The results indicate that according to the content and type of addition, the LC³ is capable to get compressive strength, similar to those obtained by reference cement. In case of substitution levels, there may be a reduction of the resistance, although, the values are relevant, in view of a significant clinker reduction. It was also observed the predominant influence of calcined clay type on the performance of LC³, however, it was verified that the content of limestone and a fineness of the file particles also interfere in the performance of the cement