O cimento Portland CPV ARI RS – Alta Resistência Inicial e Resistente à Sulfatos caracteriza-se pelas suas altas resistências nas primeiras idades e seu melhor desempenho frente à ambientes de alta agressividade (sais em geral). O cimento utilizado foi proveniente da Cimento Rio Branco S/A. A massa específica é de 2,98 g/cm3. Este tipo de cimento Portland tem características de alcançar grandes resistências em baixas idades, porém possui alto calor de hidratação e além disso é resistente a ambientes agressivos de sulfatos. Este cimento foi utilizado devido ao processo produtivo da empresa que necessita de um cimento que tenha característica de pega rápida, o que em termos de produção é importante. A composição típica do cimento Portland CPV ARI RS está apresentado na tabela 5.1.
Tabela 5.1 – Composição química em termos de óxidos presentes no cimento Portland CPV ARI RS [Cimento Rio Branco S/A].
Componente Massa (%) SO3 3,64 MgO 5,33 Al2O3 7,66 SiO2 23,77 Fe2O3 3,16 CaO 51,08 Na2O 0,17 K2O 1,28 CO2 2,28 Resíduo Insolúvel 13,44
Vale a pena ressaltar que os óxidos apresentados na tabela 5.1 não são os compostos presentes no cimento. A tabela 5.1 mostra a composição química equivalente dos óxidos presentes nos compostos do cimento. O óxido de alumínio, o óxido de silício, o óxido de ferro e o óxido de cálcio são os formadores dos complexos químicos básicos do cimento C3S, C2S,
C3A e C4AF. O teor de trióxido de enxofre indica qual a quantidade de gesso que deverá ser
adicionada ao cimento (regulador do tempo de pega). Os componentes óxido de cálcio, óxido de magnésio, óxido de cálcio e equivalente alcalino são controlados por serem expansivos. O resíduo insolúvel indica a quantidade de componentes não-hidráulicos no cimento. Os resultados de ensaios físicos realizados pela Cimento Rio Branco S/A são mostrados na tabela 5.2.
Tabela 5.2 – Ensaios Físicos do cimento CPV – ARI – RS [Cimento Rio Branco S/A].
Material Retido (200 mesh) % 0,20 Material Retido (325 mesh) % 1,47
Finura Blaine m2/g 5264
Água de Consistência % 31,11
Início de Pega Horas 3:59
Fim de Pega Horas 5:09
Expansibilidade à quente Mm 0,07
Resistência R1 (1 dia) MPa 27,38 Resistência R3 (3 dias) MPa 35,39 Resistência R7 (7 dias) MPa 40,28 Resistência R28 (28 dias) MPa 50,99
Perda ao fogo % 3,28
No trabalho feito anteriormente [PEREIRA, 2002] realizou-se um estudo de caracterização da morfologia do cimento, o que colocou em evidência a heterogeneidade no tamanho e forma das partículas, constatando-se também, a presença de cinzas conforme mostrado na figura 5.1. Outra observação, foi a existência de pozolanas com geometria esférica como pode-se verificar sobre a figura 5.2 [PEREIRA, 2002]. A técnica de
microanálise por EDX foi utilizada para verificar a presença dos principais elementos químicos presentes. Os elementos encontrados foram Si, Al, Mg, Fe e Ca. A presença do elemento Ouro (Au) no EDX é devido ao procedimento de preparação das superfícies recobertas por uma camada de material condutor a fim de obtermos as imagens no microscópio eletrônico de varredura. A figura 5.3 mostra o espectro EDX ilustrando os principais elementos encontrados na amostra [PEREIRA, 2002].
Figura 5.3 - Espectro EDS indicando os principais elementos químicos encontrados no cimento [PEREIRA, 2002].
5 µm
Figura 5.2 – Micrografia apresentando a pozolana do cimento em forma de esfera.
[PEREIRA, 2002]. Figura 5.1 –Micrografia do cimento
mostrando a heterogeneidade do tamanho das partículas e a presença de cinzas
[PEREIRA, 2002].
A areia utilizada é originária de depósitos sedimentares que se formam nos leitos dos rios. A densidade da areia foi determinada pelo método de compactação: depositou-se a areia em uma proveta, compactou-se a mesma com 20 golpes, e por fim fez-se a relação entre volume e massa. A caracterização da granulometria do agregado fino foi realizada de acordo com a norma NBR 7217 utilizando um analisador, marca Retsch AS200 digital. A massa específica foi determinada pelo método Chapman (NBR 9776) e a massa unitária da areia no estado solto seco pela NBR 7251. Determinou-se o teor de umidade pelo método Chapman (NBR 9775) bem como o teor de umidade em estufa (empírico). Também determinou-se o teor de argila em torrões (NBR 7218) e o teor de materiais pulverulentos (NBR 7219). O ensaio de impurezas orgânicas húmicas (NBR 7220) também foi realizado.
A água utilizada na fabricação da argamassa foi proveniente da rede de abastecimento local da CASAN.
O lodo têxtil, cedido pela COMPANHIA FABRIL LEPPER, localizada em Joinville/SC passa por um filtro prensa e em seguida por um secador rotativo onde os gases de secagem atingem 220ºC. Este material apresenta-se sob forma de aglomerados de cor cinza escuro sendo que sua densidade foi determinada pelo método de compactação. O ensaio granulométrico foi realizado conforme o método utilizado para o agregado fino a fim de identificar a finura das partículas. Para preparação da argamassa utilizou-se peneira com abertura de malha de 4,8 mm. O estudo de caracterização da morfologia da matéria prima têxtil foi realizado utilizando a técnica de microscopia eletrônica de varredura. Os parâmetros ambientais da matéria prima têxtil foram caracterizados pela LABORQUÍMICA (Laboratório de Análises Químicas Ltda, localizada em Porto Alegre – RS). Este estudo teve como interesse verificar a composição química do resíduo têxtil, e viabilizar sua utilização como fonte alternativa, sem que haja problemas à fauna e à flora. A técnica de difratometria de raios-x foi utilizada a fim de se obter uma análise mineralógica qualitativa das fases, especificamente cristalinas, presentes no lodo. Foi feito uso também da análise térmica a fim de confirmar dados obtidos no ensaio de difratometria de raios-x.
A matéria prima alternativa de poliuretano (PU) foi doada pela empresa MULTIBRÁS, localizada em Joinville – SC. O poliuretano foi coletado em sacos plásticos diretamente das sobras do processo de refrigeradores. Os sacos devidamente fechados foram armazenados em local coberto a temperatura ambiente.
O estudo de classificação da granulometria foi realizado usando o método já exposto anteriormente para identificar a finura dos grãos. Para preparação da argamassa utilizou-se peneira com abertura de malha de 3,36 mm.
A fibra de polipropileno utilizada neste estudo é proveniente da indústria ORPED. O objetivo de sua aplicação foi melhorar as características de propriedades mecânicas do material. O comprimento da fibra é da ordem de 40 mm.
O poliestireno expandido é proveniente da empresa Franke Douat e de densidade 0,00799 g/cm3. Seu diâmetro é de aproximadamente 4,8 mm tendo granulometria uniforme.