5.2 Caracterização das pastas de EFP
5.2.7 Microscopia eletrônica de varredura (MEV)
Na análise das pastas cimentícias com EFP, a partir das imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura, foi possível observar a homogeneidade das pastas cimentícias, assim como identificar os principais compostos resultantes da hidratação. Com essa técnica foi possível visualizar as diferenças micro estruturais entre as pastas e confirmar a presença de fases cristalinas identificadas nas análises de difração de Raios X e de termogravimetria.
Figura 79 é possível observar que as pastas S30 apresentam superfícies mais irregulares que as demais, principalmente em relação à pasta referência. Esta característica micro estrutural pode ser resultante do excesso de hidróxido de cálcio presente nas amostras de EFP.
Quando há a adição de uma pozolana (metacaulim) verifica-se na Figura 83 pastas mais coesas e similares a pasta referência. Isto ocorre porque parte do hidróxido de cálcio foi consumido pelas reações pozolânicas. Além disso, há reações químicas de auto cimentação das escorias identificadas por Papayianni e Anastasiou (2012).
Nas Figura 80 apresenta-se a microscopia das pastas com a identificação da portlandita (P) - Ca(OH)2, etringita (E) e C-S-H- Silicato de cálcio hidratado, E- etringita.
Os compostos portlandita e etringita são visualizados mais facilmente nas pastas S30. Nas pastas com 10% de metacaulim, é mais difícil visualizar tais compostos, principalmente na amostra 40M10. Esse comportamento pode ser justificado novamente pela alta cimentação da EFP quando empregada juntamente com a pozolana (metacaulim).
Devido a essa observação e a quantidade remanescente de cal livre apresentada no item anterior, pode-se ser que as EFP tenham propriedades cimentantes ou pozolânicas ativadas pelo cimento ou por outra pozolana.
6 CONCLUSÕES
Os resultados obtidos nesta pesquisa e analisados conforme objetivo proposto inferiram as seguintes conclusões:
Segundo a ABNT NBR 12653:2014, nenhumas das três amostras apresentam características de material pozolânico. Entretanto apresentam características cimentantes devido às reações químicas de hidratação das pastas, identificadas nas curvas de hidratação e no seu respectivo endurecimento.
As amostras 1 e 3 apresentam características de ativação de pozolana devido o maior consumo de Portlandita (Ca(OH)), identificado nas análises de TG das pastas com metacaulim. O alto teor de silicato de cálcio presente nestas amostras de EFP (>52%) também podem resultar em propriedades hidráulicas, ou seja, as mesmas apresentadas pelo cimento Portland.
Em relação à expansibilidade média, conclui-se que as pastas apresentaram valores crescentes (A1>A2>A3) no período avaliado (7 dias). Esses valores são condizentes com os requisitos da norma, porém esse parâmetro deve ser analisado em idades mais avançadas devido presença do composto expansivo periclasio e à formação tardia de etringita. Portanto, conclui-se que a amostra A3 é a mais indicada como adição mineral ou substituição ao cimento Portland em relação às demais amostras de EFP, o que pode ser justificado pelo menor teor de óxido de magnésio (MgO).
Para todas as amostras, os teores ideais de substituição de cimento por EFP ou EFP+metacaulim são de 30% e 40%, respectivamente, considerando as propriedades mecânicas e químicas apresentadas nas pastas de cada amostra de EFP.
As pastas com adição de metacaulim apresentam maior consumo de portlandita, conforme análises dos resultados de termogravimetria, isso ocorre principalmente nas pastas da amostra 3.
Como consideração final deve-se destacar a necessidade de caracterização de cada lote de EFP antes de sua aplicação, pois apresentam heterogeneidades em
relação aos aspectos físico-químicos. Estas características podem ser justificadas pelos processos que cada indústria adota nas etapas de produção, retirada, segregação e armazenamento da escória, além da matéria-prima utilizada e logo sugerir para as indústrias siderúrgicas a padronização de tais processos.
As sugestões para trabalhos futuros é continuar investigação das pastas de metacaulim e EFP e, ao se utilizar amostras de EFP em matrizes cimentícias analisar sua expansibilidade em idades superiores a 7 dias.
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